一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船制造技术

本发明专利技术公开了一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船，包括两个浮筒以及船体框架，船体框架的尾部设有两个明轮，前部设有撒料结构，在撒料结构的上方设有料仓，在明轮的上方设有电控仓；料仓的下端出料口通过下料器与撒料结构连接，料仓内设有重量传感器；电控仓内设有电池

【技术实现步骤摘要】
一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船


[0001]本专利技术属于投饵船
，尤其是涉及一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船
。

技术介绍

[0002]虾蟹养殖通常需要人工驾船遍历养殖水塘进行投喂，但这种方法效率低下且劳动强度大
。
近年来，随着无人船技术的发展，通过搭载传感器
、
定位系统和控制系统等设备，可以精确控制投喂的位置和喂料量，无人投饵船开始逐渐替代人工投饵
。
相比人工投饵，无人投饵船可以解决水上作业的安全问题，提高作业效率，降低养殖成本，同时也能够解放劳动力，减少环境污染，使养殖场管理更加便捷
。
[0003]如公开号为
CN112841104A
的中国专利文献公开了一种新型智能投饵无人船装置，通过螺旋桨驱动无人船运行，舵及螺旋桨均位于船尾，饵料箱由上下两个箱体组成，上半箱为漏斗状结构，控制饵料均匀从孔部漏下，漏下的饵料自动进入下半箱
。
[0004]公开号为
CN114557307A
的中国专利文献公开了一种多功能自动投饵船
。
包括船体
、
物料箱；船体的前侧设置有电控舱
、
后侧底部设置有驱动舱；电控舱内设置有蓄电池组以及控制电路；驱动舱内设置有明轮驱动组件
、
撒药组件；明轮驱动组件包括明轮驱动电机明轮；撒药组件包括隔膜泵
、
喷头；抛料机构包括抛料电机
、
抛料叶轮
。r/>[0005]已有的无人船，要么是采用推进器或者挂桨机，用于撒料作业时，由于养殖场地水草较多，容易发生缠绕，导致无人船动力丢失
。
而采用明轮的撒料船，明轮多是放在两边，导致明轮容易发生碰撞和搁浅损坏，而且浮体不得不放置在明轮内侧，导致浮体宽度较小，稳性较差
。
[0006]饵料的管理和撒料控制是无人投饵船撒料效果好坏的关键，在养殖生物生长过程中，饵料的投放量也在逐渐变多，已有的固定饵料抛撒速度和固定船只行驶速度，容易导致行程完毕后，要么饵料剩余，要么提前抛撒完毕的问题
。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船，通过余料感知和自主行驶功能，使得无人船可以按轨迹自动确定撒料的速度和行驶速度，智能完成撒料量每日变化的均匀撒料作业
。
[0008]一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船，包括两个间隔布置的浮筒以及固定在两个浮筒上的船体框架，所述船体框架的尾部在两个浮筒之间对称设有两个明轮；所述船体框架的前部在两个浮筒之间设有撒料结构；
[0009]所述船体框架在撒料结构的上方设有料仓，在明轮的上方设有电控仓；所述料仓的下端出料口通过下料器与撒料结构连接；所述的料仓内部设有重量传感器，所述电控仓的上方设有
GPS
天线；
[0010]所述的电控仓内设有电池
、
主控芯片
、
通讯模块
、
定位模块和驱动模块；其中，定位
模块通过
GPS
天线接收卫星信号，确定船体当前位置及朝向信息；所述通讯模块用于实现手机
app
‑
服务器
‑
无人投饵船之间的消息互通；
[0011]服务器通过通讯模块接收定位模块的位置信息，计算生成路径规划，并结合重量传感器的数据实时计算船的最佳行驶速度和最佳撒料速度；同时将计算结果发送至主控芯片，主控芯片输出
pwm
信号给驱动模块，通过控制明轮
、
下料器和撒料结构上的电机运行状态实现按路径规划进行均匀撒料
。
[0012]进一步地，所述电控仓的上方设有三色灯，在无人投饵船正常运行时绿灯常亮，电量不足时亮红灯，非电量不足导致的运行异常时亮黄灯
。
[0013]进一步地，所述料仓的前方设有摄像头，手机
app
通过通讯模块与摄像头连接，用于实时监控无人撒料船前方的情况
。
[0014]进一步地，所述明轮的外侧设有明轮挡板；明轮上的叶片与船体框架的两侧保持5‑
20mm
的距离，前后保持
10
‑
30mm
的距离；明轮的中心距离吃水线
50mm
以上
200mm
以下
。
[0015]进一步地，所述下料器的一侧设有用于控制下料的电机，另一侧设有用于控制下料速度的调节旋钮
。
[0016]进一步地，所述的撒料结构包括甩盘以及用于控制甩盘转动的电机，通过甩盘将饵料甩向船前方或侧方
。
[0017]进一步地，计算生成路径规划包括生成沿岸行驶路径和区域内覆盖巡航路径；其中，生成沿岸行驶路径的过程如下：
[0018]在手机
app
上打点，得到经纬度形式的四个岸点，将四个岸点连接起来得到工作区域；
[0019]将四个经纬度形式的岸点转换到直角坐标系中，以第一个岸点
P1
为原点，并计算四条边的直线方程，作为四条岸边；
[0020]计算工作区域内侧
、
平行于岸边且距离岸边距离为
d
的四条直线方程，相邻两条直线的交点即为所求的路径点；
[0021]将求得的四个路径点从直角坐标转换为经纬度，并将返航点加入到转换后的路径末尾，得到沿岸行驶路径
。
[0022]生成区域内覆盖巡航路径的过程如下：
[0023]在已经确定的直角坐标系内，设船在行驶过程中到岸边的最小距离
d1
，设相邻两条平行路径段之间距离为
d2
；
[0024]采用生成沿岸行驶路径的方法，得到距离岸边
d1
的四条新的边界线构成边界
G
’
，边界点为
C1、C2、C3、C4
，边界
G
’
为覆盖巡航路径的工作区域；
[0025]选择最长的一条边界线为起始边，并计算各边界点到起始边的距离，取四个距离中的最大值为
D
max
，计算覆盖巡航路径中平行于起始边的路径段数量
n
取整数；
[0026]计算在工作区域内
、
平行于起始边的
n
段路径所在直线方程
l
i
，相邻两段路径的距离为
d2
；
[0027]求出
l
i
与边界
G
’
的每个边界线的交点，并判断该交点是否处于
G
’
内部或边界上；
[0028]取
G
’
内部和边界上的
2n
个交点，按照弓字形进行排序后，在开头加入起始边的两个端点，得到在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，包括两个间隔布置的浮筒
(1)
以及固定在两个浮筒
(1)
上的船体框架
(2)
，所述船体框架
(2)
的尾部在两个浮筒之间对称设有两个明轮
(3)
；所述船体框架的前部在两个浮筒之间设有撒料结构
(5)
；所述船体框架
(2)
在撒料结构
(5)
的上方设有料仓
(7)
，在明轮
(3)
的上方设有电控仓
(8)
；所述料仓
(7)
的下端出料口通过下料器
(6)
与撒料结构
(5)
连接；所述的料仓
(7)
内部设有重量传感器，所述电控仓
(8)
的上方设有
GPS
天线
(9)
；所述的电控仓
(8)
内设有电池
、
主控芯片
、
通讯模块
、
定位模块和驱动模块；其中，定位模块通过
GPS
天线
(9)
接收卫星信号，确定船体当前位置及朝向信息；所述通讯模块用于实现手机
app
‑
服务器
‑
无人投饵船之间的消息互通；服务器通过通讯模块接收定位模块的位置信息，计算生成路径规划，并结合重量传感器的数据实时计算船的最佳行驶速度和最佳撒料速度；同时将计算结果发送至主控芯片，主控芯片输出
pwm
信号给驱动模块，通过控制明轮
、
下料器和撒料结构上的电机运行状态实现按路径规划进行均匀撒料
。2.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，所述电控仓
(8)
的上方设有三色灯
(10)
，在无人投饵船正常运行时绿灯常亮，电量不足时亮红灯，非电量不足导致的运行异常时亮黄灯
。3.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，所述料仓
(7)
的前方设有摄像头
(11)
，手机
app
通过通讯模块与摄像头
(11)
连接，用于实时监控无人撒料船前方的情况
。4.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，所述明轮
(3)
的外侧设有明轮挡板
(4)
；明轮
(3)
上的叶片与船体框架
(2)
的两侧保持5‑
20mm
的距离，前后保持
10
‑
30mm
的距离；明轮
(3)
的中心距离吃水线
50mm
以上
200mm
以下
。5.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，所述下料器
(6)
的一侧设有用于控制下料的电机，另一侧设有用于控制下料速度的调节旋钮
。6.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，所述的撒料结构
(5)
包括甩盘以及用于控制甩盘转动的电机，通过甩盘将饵料甩向船前方或侧方
。7.
根据权利要求1所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，计算生成路径规划包括生成沿岸行驶路径和区域内覆盖巡航路径；其中，生成沿岸行驶路径的过程如下：在手机
app
上打点，得到经纬度形式的四个岸点，将四个岸点连接起来得到工作区域；将四个经纬度形式的岸点转换到直角坐标系中，以第一个岸点
P1
为原点，并计算四条边的直线方程，作为四条岸边；计算工作区域内侧
、
平行于岸边且距离岸边距离为
d
的四条直线方程，相邻两条直线的交点即为所求的路径点；将求得的四个路径点从直角坐标转换为经纬度，并将返航点加入到转换后的路径末尾，得到沿岸行驶路径
。8.
根据权利要求7所述的尾明轮推进的双体智能无人投饵船，其特征在于，生成区域内覆盖巡航路径的过程如下：在已经确定的直角坐标系内，设船在行驶过程中到岸边的最小距离
d1,
设相邻两条平
行路径段之间距离为
d2
；采用生成沿岸行驶路径的方法，得到距离岸边
d1
的四条新的边界线构成边界
G
’
，边界点为
C1、C2、C3、C4
，边界
G
’
为覆盖巡航路径的工作区域；选择最长的一条边界线为起始边，并计算各边界点到起始边的距离，取四个距离中的最大值为
D
max
，计算覆盖巡航路径中平行于起始边的路径段数...

【专利技术属性】
技术研发人员：项基，王斌，马晗阳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：