一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备制造技术

本发明专利技术公开了一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备。设备的声诱器、主控制箱和旋转座安装在轮式底盘的顶面，旋转座的中心旋转轴垂直连接轮式底盘的顶面；集成投饵设备和集成水质监测设备均安装在旋转座的顶面，声诱器、旋转座、集成投饵设备和集成水质监测设备均电连接主控制箱。本发明专利技术在投喂作业方面，可精准控制投喂量进行无人养殖自主作业，从而解决了饵料投放不精准不准确以及养殖水体水质下降的问题；在水质监测作业方面，将水质传感器水下定点连续监测改为水下断点采样监测，在减少传感器数量以及延长传感器的使用寿命的同时，还可精确得出不同点位的水质信息，以解决养殖过程中的水质精准把控困难的问题。决养殖过程中的水质精准把控困难的问题。决养殖过程中的水质精准把控困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备


[0001]本专利技术涉及了一种无人养殖自主作业设备，具体涉及一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备。

技术介绍

[0002]目前在珍珠龙胆石斑鱼的工厂化养殖投饵作业中，大多还是由人工投喂或者固定式投饵机定点定时投喂完成，饵料的投喂量依靠养殖人员长期以来的个人经验来确定的，易出现多投喂和少投喂的情况，投喂量过少，不但会违背水产养殖规律，还容易严重降珍珠龙胆石斑鱼品质；投喂量过多，不仅会导致饵料浪费，还可能到最后水体水质下降。
[0003]在循环水养殖中，水质监测是后续进行水质调控的前提。目前在珍珠龙胆石斑鱼的工厂化养殖水质监测作业中，大多是采用“一个高位池配一套传感器”的模式，在这种模式下，所需要的传感器数量是非常多的，而且传感器长期浸泡在水下，水质传感器的极易腐蚀，寿命会大幅度缩短。另外在循环水养殖中，水质环境相对复杂性且呈现出非线性、水质参数的分布不均匀性、传感器的不稳定性以及各个水质参数间的相互影响，给水产养殖水质的准确监控和评价带来困难。为此，基于固定位置的单点测量不符合现代化养殖对水质监测提出的要求。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中存在的珍珠龙胆石斑鱼的工厂化养殖投饵作业中大量存在着的饵料投放量不精准、投放位置不准确、水质监测困难等问题，本专利技术所提供一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备。在投喂作业方面，可以精准控制投喂量进行投喂。在水质监测作业方面，将水质传感器由水下定点连续监测改为水下多点单次采样监测。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]本专利技术无人养殖自主作业设备包括声诱器、主控制箱、旋转座、轮式底盘、集成投饵设备和集成水质监测设备，声诱器、主控制箱和旋转座安装在轮式底盘的顶面，旋转座水平布置，旋转座的中心旋转轴垂直连接轮式底盘的顶面；集成投饵设备和集成水质监测设备均安装在旋转座的顶面，声诱器、旋转座、集成投饵设备和集成水质监测设备均电连接主控制箱。
[0007]所述的主控制箱包括树莓派开发板、主控制开发板、电源、继电器模块和读卡器，电源电连接树莓派开发板、主控制开发板、继电器模块和读卡器，树莓派开发板电连接主控制开发板、集成投饵设备和集成水质监测设备，主控制开发板电连接继电器模块、读卡器、声诱器、旋转座、集成投饵设备和集成水质监测设备。读卡器具体为RFID读卡器，树莓派开发板具体为树莓派4B型开发板，主控制开发板具体为主控制stm32开发板。
[0008]所述的旋转座包括步进电机、步进驱动器、小同步带轮、大同步带轮、同步带和旋转底座，步进驱动器电连接主控制开发板，主控制开发板通过步进驱动器控制步进电机的中心旋转轴的转动转数，进而带动旋转座的旋转指定角度，从而改变旋转座上的集成投饵
设备和集成水质监测设备的朝向。
[0009]所述的集成投饵设备包括投饵控制器、料斗、下料机构、称重盘、送料机构、投料机构和投饵设备机架，投饵设备机架安装在旋转座上，投饵控制器和投料机构安装在投饵设备机架上，料斗、下料机构、送料机构和称重盘自上而下依次安装在投饵设备机架上，称重盘水平布置，投料机构安装在称重盘的一侧；投饵控制器电连接下料机构、称重盘、送料机构、投料机构和主控制箱的主控制开发板和树莓派开发板。
[0010]所述的下料机构包括下料孔板、下料板、两个下料门、丝杠螺母装置、红外测距传感器和下料电机，料斗的下料口朝向正下方，下料孔板水平安装在料斗的下料口处，下料孔板的底面安装有下料板，下料板的底面安装有丝杠螺母装置，丝杠螺母装置同步连接下料电机，下料电机的机身安装在投饵设备机架上，丝杠螺母装置上安装有两个下料门，其中一个下料门的底面安装有红外测距传感器；红外测距传感器和下料电机电连接投饵控制器。
[0011]所述的丝杠螺母装置包括两个丝杠、四个丝杠螺母和若干支座，两个丝杠分别通过各个支座水平活动安装在下料板底面的对称两侧边，两个丝杠相互平行并仅可绕自身轴线转动，不可产生移动；两个下料门均为矩形板状并水平布置在两个丝杠之间，两个下料门的其中一侧面正对平行布置，每个下料门的另外两相对的侧面分别通过螺纹套装在两个丝杠上丝杠螺母活动安装在两个丝杠上；两个丝杠的旋向相同，每个下料门连接的两个丝杠螺母的旋向相同，其中一个下料门上的两个丝杠螺母的旋向和另一个下料门上的两个丝杠螺母的旋向相反；其中一个丝杠的一端同步连接下料电机的输出轴，其中一个丝杠的另一端以及另一个丝杠的两端均活动连接在位于丝杠端部的支座上；远离下料电机的下料板的一侧边朝竖直方向向下设有反射挡板，红外测距传感器水平朝向下料板的反射挡板。
[0012]所述的下料孔板的尺寸与料斗的下料口的尺寸相同；下料孔板上沿竖直方向均匀间隔开设有若干下料通孔，每个下料通孔的直径大于一倍饵料的直径且小于两倍的饵料的直径；所述的下料板中部沿竖直方向开设有矩形通槽，下料孔板的各个下料通孔均位于下料板的矩形通槽的正上方并相互连通，饵料依次自料斗的下料口、下料孔板的各个下料通孔和下料板的矩形通槽后落在称重盘上。
[0013]主控制开发板通过投饵控制器控制下料电机带动同步连接的丝杠转动，从而带动两个下料门朝相向或相反的方向移动，从而控制两个下料门关闭或打开至最大开度，当两个下料门关闭时，料斗中的饵料被挡在下料板的矩形通槽上方；红外测距传感器用来测量自身与另一个下料门之间的距离，正常工作状态下，当距离等于最大预设距离时，两个下料门关闭，当距离等于最小预设距离时，两个下料门打开至最大开度，此时下料板的矩形通槽位于两个下料门之间的开口处；称重盘用来测量料斗中落下的饵料的质量，正常工作状态下，当称重盘中的饵料的质量等于预设质量时，两个下料门关闭；树莓派开发板根据最大预设距离、最小预设距离和饵料的预设质量计算出下料电机控制两个下料门从打开到关闭的转速、转数和转向，以保证下料机构和称重盘处于正常工作状态，称重盘和红外测距传感器将测得的数据实时传输至树莓派开发板中。
[0014]在下料机构下料过程中，首先在料斗中装满饵料，此时两个下料门正对的两侧面相互接触，使得饵料被挡在下料板的矩形通槽上方；主控制开发板通过投饵控制器控制下料电机带动同步连接的丝杠转动，控制两个下料门反向移动并逐渐打开至最大开度，之后两个下料门相向移动并最终关闭，过程中料斗中的饵料不断落在称重盘上，称重盘实时传
输饵料的质量至树莓派开发板，树莓派开发板根据饵料的实时质量和预设饵料质量之间的差值，实时计算并获得下料电机的转速、转数和转向并输入主控制开发板中，主控制开发板通过投饵控制器控制下料电机带动同步连接的丝杠转动，控制两个下料门打开后再关闭，当两个下料门关闭后停止下料电机的运行，称重盘上最终落入预设饵料质量的饵料。
[0015]在下料电机运行的过程中，当红外测距传感器实时测量到的距离等于最大预设距离和最小预设距离时，主控制开发板需通过投饵控制器控制下料电机停止或反向转动，可以防止下料机构的破坏。
[0016]所述的送料机构包括两个直线导轨、送料板架和电动推杆，两个直线导轨和电动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：包括声诱器(1)、主控制箱(2)、旋转座(3)、轮式底盘(4)、集成投饵设备(5)和集成水质监测设备(6)，声诱器(1)、主控制箱(2)和旋转座(3)安装在轮式底盘(4)的顶面，旋转座(3)水平布置，旋转座(3)的中心旋转轴垂直连接轮式底盘(4)的顶面；集成投饵设备(5)和集成水质监测设备(6)均安装在旋转座(3)的顶面，声诱器(1)、旋转座(3)、集成投饵设备(5)和集成水质监测设备(6)均电连接主控制箱(2)；所述的主控制箱(2)包括树莓派开发板、主控制开发板、电源、继电器模块和读卡器，电源电连接树莓派开发板、主控制开发板、继电器模块和读卡器，树莓派开发板电连接主控制开发板、集成投饵设备(5)和集成水质监测设备(6)，主控制开发板电连接继电器模块、读卡器、声诱器(1)、旋转座(3)、集成投饵设备(5)和集成水质监测设备(6)。2.根据权利要求1所述的一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：所述的集成投饵设备(5)包括投饵控制器、料斗(502)、下料机构(503)、称重盘(504)、送料机构(505)、投料机构(506)和投饵设备机架(507)，投饵设备机架(507)安装在旋转座(3)上，投饵控制器和投料机构(506)安装在投饵设备机架(507)上，料斗(502)、下料机构(503)、送料机构(505)和称重盘(504)自上而下依次安装在投饵设备机架(507)上，称重盘(504)水平布置，投料机构(506)安装在称重盘(504)的一侧；投饵控制器电连接下料机构(503)、称重盘(504)、送料机构(505)、投料机构(506)和主控制箱(2)的主控制开发板和树莓派开发板。3.根据权利要求2所述的一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：所述的下料机构(503)包括下料孔板(5031)、下料板(5032)、两个下料门(5033)、丝杠螺母装置(5034)、红外测距传感器(5035)和下料电机(5036)，料斗(502)的下料口朝向正下方，下料孔板(5031)水平安装在料斗(502)的下料口处，下料孔板(5031)的底面安装有下料板(5032)，下料板(5032)的底面安装有丝杠螺母装置(5034)，丝杠螺母装置(5034)同步连接下料电机(5036)，下料电机(5036)的机身安装在投饵设备机架(507)上，丝杠螺母装置(5034)上安装有两个下料门(5033)，其中一个下料门(5033)的底面安装有红外测距传感器(5035)；红外测距传感器(5035)和下料电机(5036)电连接投饵控制器；所述的丝杠螺母装置(5034)包括两个丝杠、四个丝杠螺母和若干支座，两个丝杠分别通过各个支座水平活动安装在下料板(5032)底面的对称两侧边，两个丝杠相互平行并仅可绕自身轴线转动；两个下料门(5033)均为矩形板状并水平布置在两个丝杠之间，两个下料门(5033)的其中一侧面正对平行布置，每个下料门(5033)的另外两相对的侧面分别通过螺纹套装在两个丝杠上丝杠螺母活动安装在两个丝杠上；两个丝杠的旋向相同，每个下料门(5033)连接的两个丝杠螺母的旋向相同，其中一个下料门(5033)上的两个丝杠螺母的旋向和另一个下料门(5033)上的两个丝杠螺母的旋向相反；其中一个丝杠的一端同步连接下料电机(5036)的输出轴；远离下料电机(5036)的下料板(5032)的一侧边朝竖直方向向下设有反射挡板，红外测距传感器(5035)水平朝向下料板(5032)的反射挡板。4.根据权利要求3所述的一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：所述的下料孔板(5031)的尺寸与料斗(502)的下料口的尺寸相同；下料孔板(5031)上沿竖直方向均匀间隔开设有若干下料通孔，每个下料通孔的直径大于一倍饵料的直径且小于两倍的饵料的直径；所述的下料板(5032)中部沿竖直方向开设有矩形通槽，下料孔板(5031)的各个下料通孔均位于下料板(5032)的矩形通槽的正上方并相互连通，饵料依次自料斗
(502)的下料口、下料孔板(5031)的各个下料通孔和下料板(5032)的矩形通槽后落在称重盘(504)上。5.根据权利要求2所述的一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：所述的送料机构(505)包括两个直线导轨(5051)、送料板架(5052)和电动推杆(5053)，两个直线导轨(5051)和电动推杆(5053)的机身安装在投饵设备机架(507)上，送料板架(5052)位于称重盘(504)的正上方，电动推杆(5053)同步连接送料板架(5052)；电动推杆(5053)电连接投饵控制器；送料板架(5052)为矩形筒状，送料板架(5052)上侧和下侧贯通，送料板架(5052)的相对两外侧面分别滑动安装在两个平行并水平布置的直线导轨(5051)上，送料板架(5052)的底边与称重盘(504)的顶面留有缝隙；送料板架(5052)的另外相对两外侧面的其中一外侧面垂直连接电动推杆(5053)的推杆的伸出端，电动推杆(5053)的推杆和两个直线导轨(5051)的轨长方向平行于饵料的水平传送方向。6.根据权利要求2所述的一种珍珠龙胆石斑鱼无人养殖自主作业设备，其特征在于：所述的投料机构(506)包括输送带传送机、投料滚轮(5064)、投料电机(5065)、两个挡板(5066)和若干分隔板(5067)，输送带传送机、投料滚轮(5064)、投料电机(5065)的机身、两个挡板(5066)和各个分隔板(5067)均安装在投饵设备机架(507)上，投料电机(5065)同步连接投料滚轮(5064)；输送带传送机和投料电机(5065)电连接投饵控制器；远离电动推杆(5053)的称重盘(504)的一侧作为称重出口侧，靠近称重盘(504)的输送带传送机的一侧作为传送入口侧，远离称重盘(504)的输送带传送机的一侧作为传送出口侧，传送入口侧位于称重出口侧的侧下方并相互平行，传送出口侧朝向并靠近旋转座(3)的侧边；两个挡板(...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂鹏程，钱程，汪清平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：