本发明专利技术公开了一种智能水下捕捞机器人及其捕捞方法，所述捕捞机器人包括水平安装在外壳两侧的浮力舱，浮力舱尾部安装水平推进器；外壳头部安装水下识别单元；所述外壳内设捕捞箱和密封控制箱，密封控制箱控制捕捞机器人水下航行及捕捞工作；所述水下识别单元包括激光雷达、单目摄像头及微型计算机，激光雷达、单目摄像头分别连接至微型计算机，将信息传输至微型计算机，激光雷达用于探测周围是否有大型障碍物，单目摄像头用于识别周围是否存在待捕捞物体，微型计算机将激光雷达和单目摄像头传输的信号进行整合计算，将信息发送至与其相连的密封控制箱。本发明专利技术能够实现智能捕捞，无需人工下潜作业，且捕捞效率高。且捕捞效率高。且捕捞效率高。
【技术实现步骤摘要】
一种智能水下捕捞机器人及其捕捞方法
[0001]本专利技术涉及水下捕捞设备及人工智能领域，具体涉及一种智能水下捕捞机器人。
技术介绍
[0002]目前，地球上海洋面积广阔且具有丰富的资源，如今随着经济的发展，每个国家对资源的需求不断增长，然而相比海洋资源，陆地上的资源随着人类大量开采而不断减少，因此，扩大对海洋资源的开发利用是未来人类资源开发的方向。然而海洋资源的捕捞大多是依靠人工下潜进行作业，这种方法充满了危险性和不确定性，捕获的资源和潜水员的身体素质和经验息息相关。
[0003]然而现有的水下捕捞机器智能化程度较低，大部分需要人工水上远程操作，耗费了大量的人力物力，不适合大量普及使用。现有的水下捕捞机器方式大多采取夹取式进行捕捞，这种方式存在的问题为在水下环境复杂状态下捕捞效率低，不能精准夹取，同时遇到表面光滑或者复杂的物体在夹取过程中会脱落。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种智能水下捕捞机器人及其捕捞方法，结合人工智能技术，捕捞全过程无需人工远程操作，且捕捞效率高。
[0005]技术方案：本专利技术的方案包括外壳，外壳两侧水平安装一组浮力舱，浮力舱尾部安装水平推进器；所述外壳上方安装升降舵，外壳头部安装透明舱，该透明舱内部安装水下识别单元；所述外壳内部设有捕捞箱和密封控制箱，密封控制箱用于控制捕捞机器人水下航行及捕捞工作；所述捕捞箱底面开设吸水口和排水口。所述水下识别单元包括激光雷达、单目摄像头及微型计算机，激光雷达和单目摄像头可转动地安装在固定底座上表面，微型计算机固定安装在固定底座上表面；所述激光雷达、单目摄像头分别连接至微型计算机，将各自获取的信息传输至微型计算机，微型计算机计算识别水下待捕捞资源及周围是否存在大型障碍物，并将空间位置信息整合发送至与其相连的密封控制箱，激光雷达为水下环境探测障碍物，单目摄像头可以获取水下图像。
[0006]所述浮力舱头部安装照明灯，用以为单目摄像头提供光源，能够获取较为清晰的图像，便于后面分析水下环境。
[0007]所述浮力舱内部安装充气泵、液压阀门及气体传感器，其中，通过液压阀门的开启或关闭来控制浮力舱的上浮或下沉，从而实现捕捞机器人的上升和下降。
[0008]所述吸水口上方安装吸水泵，利用吸水泵将物质吸入捕捞箱；所述排水口上方安装排水泵，在排水泵安装滚轮筛，利用泵进行吸排水，而滚轮筛的设置可以对捕捞到的资源进行刷洗，清除其表面的泥沙淤泥。
[0009]所述吸水口、排水口处分别安装一过滤筛，且吸水口处的过滤筛孔径为排水口处的过滤筛孔径的两倍以上，这样设置可以将捕捞资源留存在捕捞箱内，同时将泥沙淤泥排出捕捞箱。
[0010]本专利技术还包括一种智能水下捕捞机器人的捕捞方法，所述密封控制箱控制浮力舱下潜，下潜的同时密封控制箱发出信号开启两侧照明灯，水下识别单元开始工作；所述水下识别单元中的单目摄像头获取当前水域图像，所述的激光雷达用于探测周围障碍物，单目摄像头及激光雷达实时发送信号至微型计算机；所述微型计算机根据识别计算的结果向密封控制箱发出不同的信号；所述密封控制箱控制捕捞机器人不同场景下的运动及捕捞工作。
[0011]若所述微型计算机没有从当前水域图像中识别出待捕捞资源，则发送信号至密封控制箱；此时，所述密封控制箱将两侧的水平推进器同时开启，捕捞机器人向前运动；向前运动的同时，密封控制箱控制升降舵向下偏转进行上浮，待激光雷达测得预定的离底距离时，升降舵恢复水平，浮力舱同时充入空气保持平衡向前运动。
[0012]若微型计算机从当前水域图像中识别出前方存在小型障碍物，则密封控制箱控制升降舵向下偏转进行上浮；直至单目摄像头获取的前方图像经微型计算机识别计算出捕捞机器人可安全通过时，捕捞机器人停止上浮，密封控制箱发出信号控制升降舵恢复水平继续向前运动。
[0013]若微型计算机从当前水域图像中识别出前方存在大型障碍物，则发送指令控制其中一侧水平推进器暂停工作；捕捞机器人向该侧水平偏转，从而避开该大型障碍物；当所述微型计算机从图像中识别计算出捕捞机器人可安全通过时，密封控制箱发送信号让水平推进器继续工作；此时，捕捞机器人继续运动。
[0014]若微型计算机从当前水域图像中识别出待捕捞资源，则激光雷达将采集的数据传输给微型计算机计算位置坐标并划定预定捕捞作业区域；同时，密封控制箱控制捕捞机器人向预定坐标区域靠近；当捕捞机器人运动至待捕捞资源上方区域时，浮力舱注入海水，捕捞机器人下沉，同时水平推进器转速调为最低；当捕捞机器人到达水底时，密封控制箱发送指令开启吸水泵、排水泵、第三步进电机，捕捞工作开始；捕捞工作完成后，密封控制箱下达指令关闭所有部件，并将浮力舱充满气体以上浮。
[0015]有益效果：本专利技术的技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：(1)智能化程度高，操作简单，本方案结合人工智能技术，捕捞全过程无需人工远程操作，使用方法只需投放至待捕捞水域即可工作，捕捞效率高，捕捞快捷；(2)采用吸取式采集，识别出待捕捞物体开启吸水泵即可捕捞，成功率及效率会大大提升；(3)为了防止捕捞箱内部被吸取的异物堵塞，通过过滤筛及滚轮筛去除杂质异物，极大的降低了在捕捞过程中的故障率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所述智能水下捕捞机器人的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术所述智能水下捕捞机器人的主视图；
[0018]图3为图1中吸水口和排水口处的部件安装示意图；
[0019]图4为本专利技术中水下识别单元的结构示意图；
[0020]图5为本专利技术中浮力舱的内部结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施方式和说明书附图对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0022]如图1和图2所示，本专利技术的智能水下捕捞机器人包括照明灯1、水下识别单元、浮力舱3、捕捞箱4、吸水口5、起落架6、排水口8、电池动力包9、水平推进器10、升降舵11、连接架12、密封空纸箱13、外壳14。外壳14两侧通过连接梁12水平安装一组浮力舱3，每一浮力舱3的尾部安装一水平推进器10，每一浮力舱3头部安装照明灯1。外壳14上方靠近尾部的位置安装升降舵11。外壳14头部安装透明舱，该透明舱内部安装水下识别单元，采用透明舱识别范围可以显著增加；本实施例中，透明舱采用玻璃材质。所述外壳14内部设有捕捞箱4和密封控制箱13，密封控制箱13位于捕捞箱4上方，密封控制箱13用于控制捕捞机器人水下航行及捕捞工作；捕捞箱4底面开设吸水口5和排水口8，捕捞资源从吸水口5进入捕捞箱4，废弃物从排水口8排出。外壳14尾部安装电池动力包9，电池动力包9已做防水措施，电池动力包9安装在外面可以方便及时快速更换，电池动力包9与密封控制箱13连接，通过密封控制箱13为各部件供电。外壳14下方安装起落架6，防止误碰触底。
[0023]如图3所示，吸水口5上方安装吸水泵51，利用吸水泵51将物质吸入捕捞箱4；排水口8上方安装排水泵81，在排水泵81安装由第三步进电机82和塑料毛刷8本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种智能水下捕捞机器人，其特征在于：包括外壳(14)，外壳(14)两侧水平安装一组浮力舱(3)，浮力舱(3)尾部安装水平推进器(10)；所述外壳(14)上方安装升降舵(11)，外壳(14)头部安装透明舱，该透明舱内部安装水下识别单元；所述外壳(14)内部设有捕捞箱(4)和密封控制箱(13)，密封控制箱(13)用于控制捕捞机器人水下航行及捕捞工作；所述捕捞箱(4)底面开设吸水口(5)和排水口(8)；所述水下识别单元包括激光雷达(21)、单目摄像头(22)及微型计算机(29)，激光雷达(21)和单目摄像头(22)可转动地安装在固定底座(28)上表面，微型计算机(29)固定安装在固定底座(28)上表面；所述激光雷达(21)、单目摄像头(22)分别连接至微型计算机(29)，将信息传输至微型计算机(29)，激光雷达(21)用于探测周围是否有大型障碍物，单目摄像头(22)用于识别周围是否存在待捕捞物体，微型计算机(29)将激光雷达(21)和单目摄像头(22)传输的信号整合计算，将信息发送至与其相连的密封控制箱(13)。2.根据权利要求1所述的智能水下捕捞机器人，其特征在于：所述浮力舱(3)头部安装照明灯(1)，用以为单目摄像头(22)提供光源。3.根据权利要求1所述的智能水下捕捞机器人，其特征在于：所述浮力舱(3)内部安装充气泵(31)、液压阀门(32)及气体传感器(33)，其中，通过液压阀门(32)的开启或关闭来控制浮力舱(3)的上浮或下沉。4.根据权利要求1所述的智能水下捕捞机器人，其特征在于：所述吸水口(5)上方安装吸水泵(51)，利用吸水泵(51)将物质吸入捕捞箱(4)；所述排水口(8)上方安装排水泵(81)，在排水泵(81)安装滚轮筛。5.根据权利要1所述的智能水下捕捞机器人，其特征在于：所述吸水口(5)、排水口(8)处分别安装一过滤筛(71)，且吸水口(5)处的过滤筛孔径为排水口(8)处的过滤筛孔径的两倍以上。6.一种基于权利要求1所述智能水下捕捞机器人的捕捞方法，其特征在于：所述密封控制箱(13)控制浮力舱(3)下潜，下潜的同时密封控制箱(13)发出信号开启两侧照明灯(1)，水下识别单元开始工作；所述水下识别单元中的单目摄像头(22)获取当前水域图像，激光雷达(21)探测当前水域周围是否存在障碍物，同时将信号发送至微型计算机(29)识别计算；所述微...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红茹，马敏慧，易港，代超磊，王学广，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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