一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统技术方案

本发明专利技术是一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，包括作业船双臂水下机器人，两组捕捞系统的捕捞管分别固定安装在水下机器人的两组操纵臂上，捕捞系统的出料管穿过输送管道侧壁，所述的输送管道内设置有循环输送装置，所述的循环输送装置用于将捕捞系统捕捉到的海参输送到作业船内；水下机器人表面固定安装有摄像头和照射灯，摄像头和照射灯与监控系统的连接信号线以及控制系统与水下机器人的连接信号线均铺设在的通信管道内，通信管道和输送管道的长度均可调整。该系统能够对水下海参进行精准捕捞，并通过传送装置和输送管道将捕捞到的海参进行收集并传送到作业船上。

A vision based automatic operation system for sea cucumber fishing

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统
本专利技术是涉及机电自动化领域，具体的说是一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统。
技术介绍
海参是人们喜爱的一种美食，目前有不少人工养殖的海参，每天需要在水下8米左右的海水里，将海参捕捞上来，再根据每个海参的大小将其分类，目前捕捞工作全部由人工来完成，企业希望有一种自动捕捞海参的系统，它可替代人工捕捞方式，克服人工捕捞存在的问题和危险性，降低捕捞成本。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，能够通过水下双臂机器人系统对水下海参进行精准捕捞，并通过传送装置和输送管道将捕捞到的海参进行收集并传送到作业船上。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：包括作业船和水下机器人，所述的水下机器人为双臂水下机器人，所述的水下机器人上固定安装有两组捕捞系统，两组捕捞系统的捕捞管分别固定安装在水下机器人的两组操纵臂上，所述的水下机器人通过操作操纵臂进而带动捕捞管端口朝向所需方向；所述的捕捞系统的出料管穿过输送管道侧壁，所述的输送管道内设置有循环输送装置，所述的循环输送装置用于将捕捞系统捕捉到的海参输送到作业船内；所述的水下机器人表面固定安装有摄像头和照射灯，所述的摄像头和照射灯均与监控系统信号连接，所述的水下机器人与控制系统信号连接，所述的摄像头用于采集水下的实时图像数据，所述的控制系统用于控制水下机器人的运动状态；摄像头和照射灯与监控系统的连接信号线以及控制系统与水下机器人的连接信号线均铺设在的通信管道内，所述的通信管道一端与水下机器人固定连接，另一端与作业船固定连接，所述的通信管道和输送管道的长度均可调整。所述的捕捞系统包括微型泵、排出软管和吸入管，所述的吸入管一端固定安装在水下机器人操纵臂的端部，另一端与微型泵的吸入口连通，微型泵的排出口与排出软管的一端连通，排出软管的另一端穿过输送管道水下端侧壁。所述的微型泵可拆卸的固定安装在水下机器人表面，所述的吸入管为柔性材料制成。所述的输送管道包括尾部直管、连接弯管和连接直管组，所述的尾部直管一端侧壁上开有置入孔，所述的排出软管的排出端穿过置入孔伸入尾部直管内部，所述的排出软管的排出端与设置在输送管道内的捕捞笼的开口可分离连接；尾部直管的另一端与连接弯管一端可拆分连接，所述的连接弯管的另一端与连接直管组一端可拆分连接，连接直管组另一端固定安装在作业船上，所述的接直管组由若干根首尾顺次连接的连接直管拼接而成。所述的输送管道内的循环输送装置包括循环绳索装置和若干个捕捞笼，所述的循环绳索装置包括设置在尾部直管、连接弯管和尾部直管内部侧壁上的滚轮组，所述的滚轮组包括固定安装在管道内壁表面的固定支杆，所述的固定支杆的顶端两侧固定安装有凹槽滚轮，传动绳索依次穿过凹槽滚轮形成循环绳轨，所述的传动绳索上等间距的固定安装有若干个捕捞笼，任意一滚轮组的凹槽滚轮与驱动电机的输出轴传动连接，所述的驱动电机用于通过驱动凹槽滚轮转动进一步带动传动绳索循环转动。所述的捕捞笼侧面开有入口，入口内侧面安装有锥形网，入口外侧面通过磁力连接器与排出软管的端口可拆卸连接，所述的磁力连接器用于保证排出软管的端口与捕捞笼入口对正连接，所述的锥形网的大径端与捕捞笼入口固定连接，锥形网的小径端置入捕捞笼内部。所述的输送管道中的尾部直管和连接弯管之间、连接弯管和尾部直管之间以及相邻尾部直管之间均通过卡箍可拆卸连接。本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统的有益效果是：第一，由于海参在海底并不固定吸附且运动能力不强，利用真空泵系统可以轻易捕获水中的海参，因此采用多组微型泵系统可以快速高效的对水中的海参进行捕获。第二，利用水下双臂机器人的可操控性，能够带动微型泵吸管精准朝向海参所在位置，对海参进行精准捕获。第三，安装在水下双臂机器人前端的摄像头和照射灯配合使用能够辅助操纵和机器人操作人员获取水下信息，辅助对海参进行精准捕获。第四，输送管道和通信管道结构相同，均可通过连接不同数量的连接直管实现对输送管道以及通信管道延伸长度的调整，同时由于输送管道和通信管道均采用硬质材料制成，不会出现相互缠绕打结的情况。第五，捕捞笼入口外端面和排出软管的端面相对位置均安装有可以彼此吸附的磁铁，形成磁力连接器，磁力链接器能够在切换捕捞笼时保证排出软管和捕捞笼入口能够快速对正连接。第六，循环转动的传动绳索能够带动捕捞笼循环运动，能够保证捕捞和传送同步进行，捕捞笼的网孔间隙根据所需捕获的海参的尺寸而定，既筛选出海参，还可以将误吸的杂物筛除，捕捞笼内的锥形网则能够防止海参在排出软管脱离后由捕捞笼入口逃脱。附图说明图1为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统的结构原理图。图2为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中输送管道的结构原理图。图3为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中滚轮组的结构原理图。图4为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中滚轮组的位置图。图5为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中捕捞系统的结构原理图。图6为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中排出软管和捕捞笼的连接示意图。图7为本专利技术一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统中传动绳索的连接示意图。附图标记：1、监控系统；2、作业船；3、通信管道；4、输送管道；5、水下机器人；6、捕捞系统；7、捕捞管；8、尾部直管；9、连接弯管；10、连接直管；11、驱动电机；12、滚轮组；13、置入孔；14、固定支杆；15、凹槽滚轮；16、传动绳索；17、捕捞笼；18、卡箍；20、微型泵；21、排出软管；22、吸入管；23、摄像头；24、照射灯；25、磁力连接器；26、锥形网。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：包括作业船2和水下机器人5，所述的水下机器人5为双臂水下机器人，所述的水下机器人5上固定安装有两组捕捞系统6，两组捕捞系统6的捕捞管7分别固定安装在水下机器人5的两组操纵臂上，所述的水下机器人5通过操作操纵臂进而带动捕捞管7端口朝向所需方向；所述的捕捞系统6的出料管穿过输送管道4侧壁，所述的输送管道4内设置有循环输送装置，所述的循环输送装置用于将捕捞系统6捕捉到的海参输送到作业船2内；所述的水下机器人5表面固定安装有摄像头23和照射灯24，所述的摄像头23和照射灯24均与监控系统1信号连接，所述的水下机器人5与控制系统信号连接，所述的摄像头23用于采集水下的实时图像数据，所述的控制系统用于控制水下机器人5的运动状态；摄像头23和照射灯24与监控系统1的连接信号线以及控制系统与水下机器人5的连接信号线均铺设在的通信管道3内，所述的通信管道3一端与水下机器人2固定连接，另一端与作业船1固定连接，所述的通信管道3和输送管道4的长度均可调整。进一步的，水下机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：包括作业船（2）和水下机器人（5），所述的水下机器人（5）为双臂水下机器人，所述的水下机器人（5）上固定安装有两组捕捞系统（6），两组捕捞系统（6）的捕捞管（7）分别固定安装在水下机器人（5）的两组操纵臂上，所述的水下机器人（5）通过操作操纵臂进而带动捕捞管（7）端口朝向所需方向；/n所述的捕捞系统（6）的出料管穿过输送管道（4）侧壁，所述的输送管道（4）内设置有循环输送装置，所述的循环输送装置用于将捕捞系统（6）捕捉到的海参输送到作业船（2）内；/n所述的水下机器人（5）表面固定安装有摄像头（23）和照射灯（24），所述的摄像头（23）和照射灯（24）均与监控系统（1）信号连接，所述的水下机器人（5）与控制系统信号连接，所述的摄像头（23）用于采集水下的实时图像数据，所述的控制系统用于控制水下机器人（5）的运动状态；/n摄像头（23）和照射灯（24）与监控系统（1）的连接信号线以及控制系统与水下机器人（5）的连接信号线均铺设在的通信管道（3）内，所述的通信管道（3）一端与水下机器人（2）固定连接，另一端与作业船（1）固定连接，所述的通信管道（3）和输送管道（4）的长度均可调整。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：包括作业船（2）和水下机器人（5），所述的水下机器人（5）为双臂水下机器人，所述的水下机器人（5）上固定安装有两组捕捞系统（6），两组捕捞系统（6）的捕捞管（7）分别固定安装在水下机器人（5）的两组操纵臂上，所述的水下机器人（5）通过操作操纵臂进而带动捕捞管（7）端口朝向所需方向；
所述的捕捞系统（6）的出料管穿过输送管道（4）侧壁，所述的输送管道（4）内设置有循环输送装置，所述的循环输送装置用于将捕捞系统（6）捕捉到的海参输送到作业船（2）内；
所述的水下机器人（5）表面固定安装有摄像头（23）和照射灯（24），所述的摄像头（23）和照射灯（24）均与监控系统（1）信号连接，所述的水下机器人（5）与控制系统信号连接，所述的摄像头（23）用于采集水下的实时图像数据，所述的控制系统用于控制水下机器人（5）的运动状态；
摄像头（23）和照射灯（24）与监控系统（1）的连接信号线以及控制系统与水下机器人（5）的连接信号线均铺设在的通信管道（3）内，所述的通信管道（3）一端与水下机器人（2）固定连接，另一端与作业船（1）固定连接，所述的通信管道（3）和输送管道（4）的长度均可调整。


2.如权利要求1所述的一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：所述的捕捞系统（6）包括微型泵（20）、排出软管（21）和吸入管（22），所述的吸入管（22）一端固定安装在水下机器人（5）操纵臂的端部，另一端与微型泵（20）的吸入口连通，微型泵（20）的排出口与排出软管（21）的一端连通，排出软管（21）的另一端穿过输送管道（4）水下端侧壁。


3.如权利要求2所述的一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：所述的微型泵（20）可拆卸的固定安装在水下机器人（5）表面，所述的吸入管（22）为柔性材料制成。


4.如权利要求2所述的一种基于视觉的海参捕捞自动化作业系统，其特征在于：所述的输送管道（4）包括尾部直管（8）、连接弯管（9）和连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁安富，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32