一种仿生水黾水质检测机器制造技术

一种仿生水黾水质检测机器，包括仿生水黾、集成型水质检测传感器；所述仿生水黾包括主仓，主仓左右均安装有前肢、后肢及中肢；前肢、后肢均包括两组第一舵机，两组第一舵机通过支架组件安装在主仓上并驱动第一腿部摇摆或抬放，第一腿部上安装有浮筒；所述中肢包括第三舵机、第四舵机，第三舵机、第四舵机通过支架组件安装在主仓上并驱动第二腿部摇摆或抬放，第二腿部端头安装有柔性桨叶。本实用新型专利技术提供的一种仿生水黾水质检测机器，可大大降低成本，同时减少对环境的影响。同时减少对环境的影响。同时减少对环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生水黾水质检测机器


[0001]本技术涉及机器人，尤其是一种仿生水黾水质检测机器，适用于高密度鱼类养殖。

技术介绍

[0002]目前，国家已经颁布了禁渔政策，对大江大河实施禁渔保护，不允许在大江大河内捕鱼，不允许在重要水体进行人工养殖。现在，可食用鱼的主要来源就是鱼养殖场。鱼的养殖场又包括池塘散养模式和高密度养殖。就目前而言，大多数养殖户进行高密度养殖以在养殖水域大面积减少的情况下提高水产品产量和质量。而鱼的质量取决于养殖条件，水体温度、水的溶氧量和水的PH都会影响养殖的质量。
[0003]高密度养殖对水体质量要求高，需要机械增氧和主动水循环，并及时排出废物，否则由于水质不良短时间内养殖对象就会大量死亡。传统的水质检测设备需要长期放置在水中，很容易因为藻类生产附着而失效，而且对于较大的鱼塘，固定于一个位置的设备测量的水质存在局限性和偶然性，需要多个水质检测设备分别放置于不同位置。而一套水质检测设备需要数万元，通常寿命只有3到6个月，成本远远高于养殖利润。另外一种水质检测需要人每天采取水样后再用机器分析水质，其实时性差，且当人驾船或采用其他方式到养殖地各处采样时，其带来的噪音会惊扰水中的鱼群，效率不高的同时也增加了人工成本。因此，目前的水质检测机器机动性和灵活性不高，部分水质检测方式还对环境和鱼群存在不良影响，一个设备无法实现对一个大养殖场或多个养殖场的实时动态检测，成本高且使用寿命短。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是提供一种仿生水黾水质检测机器，检测效率高、取样容易，成本、耗能低，对鱼群和环境影响小。
[0005]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种仿生水黾水质检测机器，包括仿生水黾、集成型水质检测传感器；
[0007]所述仿生水黾包括主仓、六肢，其中，主仓内部中空并安装有电控模块；
[0008]所述六肢包括前肢、后肢及中肢，其中前肢、后肢均包括两组第一舵机，两组第一舵机通过支架组件安装在主仓上且两组第一舵机的输出轴在对应的投影面上相互垂直；所述两组第一舵机驱动第一腿部摇摆或抬放，第一腿部上安装有浮筒；
[0009]所述中肢包括第三舵机、第四舵机，第三舵机、第四舵机通过支架组件安装在主仓上且第三舵机、第四舵机的输出轴在对应的投影面上相互垂直；所述第三舵机、第四舵机驱动第二腿部摇摆或抬放，第二腿部端头安装有柔性桨叶。
[0010]所述主仓位于眼部处安装有摄像头。
[0011]所述前肢上带有柔性结构的钳子。
[0012]所述第一腿部、第二腿部为碳纤维棒。
[0013]所述主仓采用光敏树脂制成，六肢采用聚合树脂材料制成。
[0014]本技术一种仿生水黾水质检测机器，具有以下技术效果：
[0015]1）、参照了水黾的身体结构，采用了仿生的方式，使机器有着和水黾一样的运动方式。由于仿生的缘故，机器无明轮无螺旋桨，运动和工作时噪音小，用于水质检测时对水中生物的影响小、惊扰度低。同时，机器的体积和质量较小，能够降低对鱼群的影响。此外，机器有着和水黾类似的运动方式，机器可以通过其形态变化，在行进过程中和作业状态发挥不同的功能，在行进中减少水体阻力，在作业中降低重心，同时提高稳定性。并且机器还带有自稳定系统，使其能够在不同环境下都能稳定工作，能够抵抗大部分外界干扰，有着很强的环境适应力。
[0016]2）、机器配有集成型水质检测装置和微信小程序，其水质检测的结果会及时上传微信小程序，操作者可以通过微信小程序查看结果。凭借机器的高机动性和水陆两栖的能力，机器可以通过操控到鱼塘的任何位置进行水质检测，也可以通过机械腿完成跨水域移动，实现一个机器检测多块水域的效果实现一个机器检测多个高密度养殖箱的检测模式，相较于固定检测装置极大降低了水质检测的成本，减少了能耗。此外还可以通过控制机器四肢的支撑位置变化，可以改变机器主体仓的高度，从而起到定点投放的功用，精确地检测任意位置的水质。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：
[0018]图1为本技术的框图。
[0019]图2为本技术中仿生水黾的示意图。
[0020]图3为本技术中六肢的示意图。
[0021]图4为本技术中后肢的示意图。
[0022]图5为本技术中中肢的示意图。
[0023]图6为本技术中舵机支架的结构示意图。
[0024]图7为本技术中柔性桨叶的结构示意图。
[0025]图中：主仓1，六肢2，浮筒3，第一腿部4，第一舵机5，柔性桨叶6，第二腿部7，第三舵机8，第四舵机9，伺服电机10，前肢2.1、后肢2.2，中肢2.3，钳子2.4。
具体实施方式
[0026]如图1所示，一种仿生水黾水质检测机器，由仿生水黾和集成型水质检测传感器构成。
[0027]如图2所示，仿生水黾主要由水黾外形的主仓1和六肢2组成。
[0028]如图2所示，所述主仓1外形为类橄榄球形，采用以光敏树脂为基础，采用玻璃纤维复合材料加固，表面涂有防水涂层。主仓1总体比较细长，主仓1约70cm长，内部掏空，壁厚约为5mm，有足够的空间放置电池、定位模块、控制模块、自稳定模块（陀螺仪和加速计）、物联网模块。主仓1前端微微凸起，后端扁平。主仓1内底部采用网格支撑，增强了仓壁的强度。
[0029]如图2所示，主仓1两侧各有三个对称的缺口，缺口与主仓1分别呈30
°
～40
°
倾角的缺口，缺口的宽度刚好可以放置通过支撑杆连接的防水舵机。因为支撑杆的连接，防水舵机
在工作时不会受到主仓1的阻碍。防水舵机的使用也避免了施加繁杂的防水措施，增强了仿生水黾的续航。主仓1的头部也有两开孔，位于水黾眼睛位置，用于安装摄像头。
[0030]如图3所示，所述六肢2包括前肢2.1、后肢2.2及中肢2.3，六肢2主要由聚合树脂材料制成。其中，前肢2.1较短，后肢2.2相对较长。前肢2.1、后肢2.2在水面上主要起提供浮力和改变主仓高度的作用，在陆地上起动力作用。
[0031]如图4、图6所示，所述前肢2.1、后肢2.2均包括浮筒3、第一腿部4（碳纤维棒）和两个20kg的第一舵机5。所述主仓1上位于对应支腿处固定有第一支架3.1，其中一个第一舵机5的输出轴带动第二支架3.2前后摆动，可以为机器提供前进的动力。第二支架3.2为十字架结构，第二支架3.2另一端安装有另一个第一舵机5，另一个第一舵机5带动第一腿部4首端的第三支架3.3抬放，可以为机器改变机械腿高度和运动方位提供动力。第一腿部4上带有浮筒3，可以为水黾提供足够的浮力使其在水上漂浮。
[0032]如图2所示，前肢2.1上带有柔性结构的钳子2.4，模仿水黾捕食，可夹取部分物体。该结构采用中国知网中的现有技术：吴琼.形状自适应柔性手抓取特性评价与夹持力感知方法研究[C].哈尔滨工业大学，2021。钳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生水黾水质检测机器，其特征在于：包括仿生水黾、集成型水质检测传感器；所述仿生水黾包括主仓（1）、六肢（2），其中，主仓（1）内部中空并安装有电控模块；所述六肢（2）包括前肢（2.1）、后肢（2.2）及中肢（2.3），其中前肢（2.1）、后肢（2.2）均包括两组第一舵机（5），两组第一舵机（5）通过支架组件安装在主仓（1）上且两组第一舵机（5）的输出轴在对应的投影面上相互垂直；所述两组第一舵机（5）驱动第一腿部（4）摇摆或抬放，第一腿部（4）上安装有浮筒（3）；所述中肢（2.3）包括第三舵机（8）、第四舵机（9），第三舵机（8）、第四舵机（9）通过支架组件安装在主仓（1）上且第三舵机（8）、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙长江，许驭能，张诚，张伯琰，汪奕博，李馨阳，杨家乐，曹浩，郭卫超，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：新型
国别省市：