【技术实现步骤摘要】
一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗
[0001]本技术涉及水下航行器与海洋牧场环境监测
，特别涉及一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗。
技术介绍
[0002]近年来国家越来越重视海洋牧场的建设规划以及海洋生态环境的修复，其中投礁型海洋牧场建设发展快速，试图扩大人工鱼礁建设来修复渔业资源。目前如何及时监测海洋牧场鱼类的水下活动状态、自然生态的水下环境修复状况和海洋牧场水质变化等情况，就是眼前海洋牧场急需解决的问题。为此，设计了一种仿生海鳗来监测海洋牧场尤其是狭缝等复杂地区，仿生海鳗头部下方空间较大，能够搭载多种传感器监测水环境，同时可对鱼类水下活动状态进行实时观测与追踪，对解决海洋牧场复杂环境鱼类资源评估这一难题具有较高的研究意义与应用价值。
[0003]但是传统水下机器人由于结构的影响，存在体型过大、机动性差、能耗较大等不足，造成对于环境扰动较大等影响，而能够穿越狭缝地区的仿生软体航行器可以较全面采集到鱼类图像、记录其所到之处的水质关键因子，可实现对养殖经济品种的生长情况和水温、盐度等海水环境关键因子在线监测。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗，其特征在于，包括仿生海鳗本体，所述仿生海鳗本体包括依次相连的头部、躯干、背鳍、臀鳍、尾鳍，所述头部为一个三维空心壳体，内部放置防水密封仓，所述防水密封仓包括防水密封控制仓和防水密封电池仓，所述防水密封控制仓内部放置有电源、微储存器、图像处理微电脑、控制模块和若干采集器，所述电源对采集器和转动部分进行供电，所述微储存器用于储存防水图像采集器采集的图像信息，高频数据传输天线固化在仿生柔性欠驱动尾部靠近头部的一端，便于仿生海鳗浮出水面时向岸基发送信号，所述图像处理微电脑用于采集到的图像的形态特征识别，所述控制模块实现对仿生海鳗的驱动控制和海洋牧场环境监测功能的总控制，所述采集器包括压力传感器、pH传感器、溶解氧传感器、防水图像采集器、左灌胶LED灯和右灌胶LED灯，所述采集器安装于头部预留槽口或防水密封控制仓内，所述压力传感器、pH传感器和溶解氧传感器实现检测记录海鳗所到之处的海水指标变化和水深，所述左灌胶LED灯和右灌胶LED灯配合所述防水图像采集器提供光线，便于采集水下环境的图像信息，所述躯干包括交替连接的转动部分和仿生柔性欠驱动尾部，所述交替连接的转动部分实现仿生海鳗鳗鲡式推进，所述头部靠近躯干的一端通过交替连接的转动部分与仿生柔性欠驱动尾部靠近头部的一端相连，所述背鳍、臀鳍、尾鳍分别经过多次溶胶、凝胶固化成型，并与所述仿生柔性欠驱动尾部连为一体，通过增加仿生海鳗的截面面积，增大形成涡流面积，从而实现增加仿生海鳗在水中的推进力。2.根据权利要求1所述的一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗，其特征在于，所述头部是采用质地较轻但坚固的塑形材料固化而成，所述头部包括上头盖和下头盖，所述上头盖和下头盖的分割线从上往下开始位于四分之三处，所述上头盖和下头盖通过头部固定螺丝固定，所述头部表面和内部包含大小不同的凹槽和圆孔，用于放置采集器和防水密封控制仓、防水密封电池仓、配平调节仓，将所述上头盖和下头盖预留空间作为配平调节仓，内部放置有若干块配重块，便于调节仿生海鳗采用不同材料在不同介质时的配平，所述上头盖内挖有一个上头盖四分之三体积的凹槽，为防水密封仓槽，用于放置防水密封控制仓和防水密封电池仓；位于海鳗左右眼睛处各有一个圆孔，分别为左灌胶LED灯孔、右灌胶LED灯孔，位于海鳗下颚处正中央处有个圆孔，为图像采集孔，所述三个圆孔直径大小由需安置的采集器大小决定，位于头部末端是一个竖直切面，所述三个圆孔均是垂直于竖直切面拉伸切除出来；所述竖直切面正中央有四个对角线对称的小圆孔，所述两条对角线相交处有一个小圆孔，所述五个小圆孔为舵机穿透孔，用于将所述头部靠近躯干的一端通过所述交替连接的转动部分固定在一起；位于下头盖的竖直切面处有一个矩形方槽，为舵机延长线槽，用于引出舵机延长线。3.根据权利要求1所述的一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗，其特征在于，所述防水密封电池仓包括防水密封仓固定螺丝、防水密封电池仓上盖、防水密封电池仓密封圈、防水密封电池仓下盖，所述防水密封电池仓上盖和防水密封电池仓下盖通过防水密封仓固定螺丝进行固定，防水密封电池仓密封圈放置在防水密封电池仓下盖边缘的凹槽内，再通过防水密封仓固定螺丝加压，增强防水密封电池仓的防水密封性；所述防水密封控制仓包括防水密封控制仓上盖、防水密封控制仓密封圈、防水密封出线头、防水密封控制仓下盖，所述防水密封控制仓上盖和防水密封控制仓下盖通过防水密封仓固定螺丝进行固定，防水密封控制仓密封圈放置在防水密封控制仓下盖边缘的凹槽内，再通过防水密封仓固定螺丝加
压，增强防水密封控制仓的防水密封性；所述防水密封控制仓和防水密封电池仓之间的可采用微型深水公母堵头作为满足工作电源和信号传输的水密连接器，所述连接器主要由防水密封母堵头、防水密封堵头旋紧螺母、防水密封堵头垫圈、防水密封公堵头组成。4.根据权利要求3所述的一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗，其特征在于，所述防水密封仓下盖四周边缘具有一定厚度，并挖去了一个环形的凹槽，凹槽处设置了防水密封圈和采用了内外灌胶的双重防腐方法，大大增强仿生海鳗的密封性，增强防水密封仓的防水强度，此外，防水密封仓固定螺丝可为防脱落有机材料螺丝，相比传统金属螺丝可以抵抗海水的腐蚀，不易生锈；所述防水密封出线头采用的是特制M型防水接头，所述特制M型防水接头由破紧头、密封圈、主体、垫片、螺帽五部分组成，防水接线头的破紧头使几条出舱电线紧密堆积，出舱电线采用3M胶紧密缠绕两层，防止出线处因频繁调试断裂，防水密封仓上下盖和出线孔的所有缝隙处均用ab胶填充，实现防水密封仓的防水效果；所述防水密封仓设计为一种多螺纹孔防水密封仓，如八孔螺丝的方形密封盒或十二孔圆形密封桶，增强防水密封仓的防水抗压能力。5.根据权利要求1所述的一种用于海洋牧场环境监测的仿生海鳗，其特征在于，所述采集器包括压力传感器、pH传感器、溶解氧传感器、防水图像采集器、左灌胶LED灯和右灌胶LED灯、超声波避障仪、超声波深度仪、九轴姿态仪传感器，所述采集器均安...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永霖，郑芯瑜，陈新军，刘必林，孔祥洪，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：新型
国别省市：
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