本发明专利技术公开了一种水下抓捕设备、方法、装置、水下机器人及存储介质，该水下抓捕设备包括：抓捕装置；动力装置；声呐装置；视觉传感装置；导航装置，存储有声波数据模型和图像数据模型；导航装置通过声波数据模型将接收到的声波信号转换为第一导航坐标信号并输出至动力装置；导航装置通过图像数据模型将接收到的图像信号转换为第二导航坐标信号并输出至动力装置；导航装置用于当第一导航坐标信号或第二导航坐标信号满足预设抓捕条件时输出抓捕信号至抓捕装置，以对水下目标进行抓捕。本发明专利技术公开的水下抓捕设备可解决目前依靠视觉引导进行水下目标抓取的方式仅能完成近距离目标的识别定位及抓取，无法应用于远距离目标，局限性较大的技术问题。限性较大的技术问题。限性较大的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
水下抓捕设备、方法、装置、水下机器人及存储介质
[0001]本专利技术涉及水下捕捞
，尤其涉及一种水下抓捕设备、水下目标抓捕方法、水下目标抓捕装置、水下机器人及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]随着自动化捕捞技术的发展，针对水下低速运动或静止的目标，例如深远海养殖领域中位于养殖网箱内的鱼类，现已开始采用水下机器人结合视觉引导技术，完成针对水下目标的抓取收集作业。
[0003]然而，由于水下环境复杂、能见度较差、视距受限，当前依靠视觉引导进行水下目标抓取的方式仅能完成近距离目标的识别定位及抓取，而无法应用于远距离目标，局限性较大。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种水下抓捕设备，旨在解决目前依靠视觉引导进行水下目标抓取的方式仅能完成近距离目标的识别定位及抓取，无法应用于远距离目标，局限性较大的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种水下抓捕设备，所述水下抓捕设备包括：
[0006]抓捕装置；
[0007]动力装置；
[0008]声呐装置，用于获取水下目标的声波信号；
[0009]视觉传感装置，用于获取水下目标的图像信号；
[0010]导航装置，存储有声波数据模型和图像数据模型；所述导航装置与所述抓捕装置、所述动力装置、所述声呐装置、所述视觉传感装置电连接；
[0011]所述导航装置用于接收所述声波信号或所述图像信号；所述导航装置用于通过所述声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为第一导航坐标信号并输出至所述动力装置；所述导航装置用于通过所述图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为第二导航坐标信号并输出至所述动力装置；所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足预设抓捕条件时输出抓捕信号至所述抓捕装置，以对水下目标进行抓捕。
[0012]进一步地，所述抓捕装置包括吸捕通道、收集结构和流场发生装置；其中：
[0013]所述收集结构设置于所述吸捕通道中，所述收集结构呈镂空网状；所述流场发生装置设置于所述吸捕通道的末端，所述流场发生装置与所述导航装置电连接；
[0014]所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足所述预设抓捕条件时输出启动信号至所述流场发生装置，以产生预设流场并将水下目标由所述吸捕通道的首端抽吸至所述收集结构中。
[0015]进一步地，所述抓捕装置还包括导流结构和导流驱动组件；其中：
[0016]所述导流结构可开合地连接于所述吸捕通道的首端，所述导流驱动组件与所述导
流结构连接，且所述导流驱动组件与所述导航装置电连接；
[0017]所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足所述预设抓捕条件时输出开启信号至所述导流驱动组件，以通过所述导流驱动组件驱动所述导流结构打开；当所述导流结构处于打开状态时，所述导流结构在所述吸捕通道的首端开口处形成导流腔，所述导流腔的横截面积自远离所述吸捕通道的方向逐渐增大。
[0018]进一步地，所述流场发生装置包括无轴轮缘推进器，所述无轴轮缘推进器设置于所述吸捕通道的末端。
[0019]对应地，本专利技术还提出一种水下目标抓捕方法，应用于如前述的水下抓捕设备，所述水下抓捕设备设置于水下机器人上；所述水下目标抓捕方法包括以下步骤：
[0020]通过所述声呐装置获取水下目标的声波信号；
[0021]通过所述声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为所述第一导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标；
[0022]判断所述水下目标是否位于所述视觉传感装置的视距范围内；
[0023]若所述水下目标位于所述视觉传感装置的视距范围内，则关闭所述声呐装置，并通过所述视觉传感装置获取所述水下目标的图像信号；
[0024]通过所述图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为所述第二导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标；
[0025]判断所述水下目标是否位于所述抓捕装置的作业范围内；
[0026]若所述水下目标位于所述抓捕装置的作业范围内，则通过所述抓捕装置对所述水下目标进行抓捕。
[0027]进一步地，所述通过所述声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为所述第一导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标的步骤，包括：
[0028]融合深度学习算法和DeepSORT目标跟踪算法，将接收到的所述声波信号转换为所述水下目标的第一运动轨迹；
[0029]以所述水下机器人的当前位置坐标作为基准坐标，根据所述第一运动轨迹计算出所述水下目标相对于所述基准坐标的第一位置坐标；
[0030]通过所述动力装置驱动所述水下机器人移动，以使所述基准坐标靠近所述第一位置坐标。
[0031]进一步地，所述通过所述图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为所述第二导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标的步骤，包括：
[0032]融合深度学习算法和DeepSORT目标跟踪算法，将接收到的所述图像信号转换为所述水下目标的第二运动轨迹；
[0033]以所述水下机器人的当前位置坐标作为基准坐标，根据所述第二运动轨迹计算出所述水下目标相对于所述基准坐标的第二位置坐标；
[0034]通过所述动力装置驱动所述水下机器人移动，以使所述基准坐标靠近所述第二位置坐标。
[0035]对应地，本专利技术还提出一种水下目标抓捕装置，所述水下目标抓捕装置包括：
[0036]声波传感模块，用于通过声呐装置获取水下目标的声波信号；
[0037]第一导航模块，用于通过声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为第一导航坐标信号并输出至动力装置，以通过所述动力装置驱动水下机器人驶近所述水下目标；
[0038]第一判断模块，用于判断所述水下目标是否位于视觉传感装置的视距范围内；
[0039]切换模块，用于当所述水下目标位于所述视觉传感装置的视距范围内时关闭所述声呐装置，并通过所述视觉传感装置获取所述水下目标的图像信号；
[0040]第二导航模块，用于通过图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为第二导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标；
[0041]第二判断模块，用于判断所述水下目标是否位于抓捕装置的作业范围内；
[0042]抓捕模块，用于当所述水下目标位于所述抓捕装置的作业范围内时控制所述抓捕装置对所述水下目标进行抓捕。
[0043]对应地，本专利技术还提出一种水下机器人，所述水下机器人包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如前述的水下目标抓捕方法的步骤。
[0044本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下抓捕设备，其特征在于，所述水下抓捕设备包括：抓捕装置；动力装置；声呐装置，用于获取水下目标的声波信号；视觉传感装置，用于获取水下目标的图像信号；导航装置，存储有声波数据模型和图像数据模型；所述导航装置与所述抓捕装置、所述动力装置、所述声呐装置、所述视觉传感装置电连接；所述导航装置用于接收所述声波信号或所述图像信号；所述导航装置用于通过所述声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为第一导航坐标信号并输出至所述动力装置；所述导航装置用于通过所述图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为第二导航坐标信号并输出至所述动力装置；所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足预设抓捕条件时输出抓捕信号至所述抓捕装置，以对水下目标进行抓捕。2.根据权利要求1所述的水下抓捕设备，其特征在于，所述抓捕装置包括吸捕通道、收集结构和流场发生装置；其中：所述收集结构设置于所述吸捕通道中，所述收集结构呈镂空网状；所述流场发生装置设置于所述吸捕通道的末端，所述流场发生装置与所述导航装置电连接；所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足所述预设抓捕条件时输出启动信号至所述流场发生装置，以产生预设流场并将水下目标由所述吸捕通道的首端抽吸至所述收集结构中。3.根据权利要求2所述的水下抓捕设备，其特征在于，所述抓捕装置还包括导流结构和导流驱动组件；其中：所述导流结构可开合地连接于所述吸捕通道的首端，所述导流驱动组件与所述导流结构连接，且所述导流驱动组件与所述导航装置电连接；所述导航装置用于当所述第一导航坐标信号或所述第二导航坐标信号满足所述预设抓捕条件时输出开启信号至所述导流驱动组件，以通过所述导流驱动组件驱动所述导流结构打开；当所述导流结构处于打开状态时，所述导流结构在所述吸捕通道的首端开口处形成导流腔，所述导流腔的横截面积自远离所述吸捕通道的方向逐渐增大。4.根据权利要求2所述的水下抓捕设备，其特征在于，所述流场发生装置包括无轴轮缘推进器，所述无轴轮缘推进器设置于所述吸捕通道的末端。5.一种水下目标抓捕方法，应用于如权利要求1至4中任一项所述的水下抓捕设备，其特征在于，所述水下抓捕设备设置于水下机器人上；所述水下目标抓捕方法包括以下步骤：通过所述声呐装置获取水下目标的声波信号；通过所述声波数据模型将接收到的所述声波信号转换为所述第一导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下目标；判断所述水下目标是否位于所述视觉传感装置的视距范围内；若所述水下目标位于所述视觉传感装置的视距范围内，则关闭所述声呐装置，并通过所述视觉传感装置获取所述水下目标的图像信号；通过所述图像数据模型将接收到的所述图像信号转换为所述第二导航坐标信号并输出至所述动力装置，以通过所述动力装置驱动所述水下机器人驶近所述水下...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁友，杨靓，郑凯健，秦浩，李日富，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。