一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人制造技术

本发明专利技术公开是关于一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人，涉及深海养殖业和水下机器人作业领域，收集箱的入口两侧分别设置滑跃板，收集箱的排水口处设置螺旋桨推进器，螺旋桨推进器的排水口与病、死鱼收集口在纵向上对角线分布，当在螺旋桨推进器的作用下，收集箱内的水流排出，形成负压时，外部水流吸入病、死鱼收集口处，带动网箱底部病、死鱼进入收集口并从沿着滑跃板向上跃起后落入收集箱内部的两侧；防水云台摄像机以及防水双目摄像机可以实时监测收集作业状态。本公开技术方案使得排水时产生的反推力抵消，对水下机器人作业的运动稳定性有很大提升，又对网箱底部栖息的鱼类有很小的影响，使得病、死鱼捕捞作业对正常养殖的干扰最小。常养殖的干扰最小。常养殖的干扰最小。

【技术实现步骤摘要】
一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人


[0001]本专利技术公开涉及深海养殖业和水下机器人作业领域，尤其涉及一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人。

技术介绍

[0002]随着我国海洋渔业由近海向深蓝发展，对水下机器人的需求越来越大，目前现有的应用于海水养殖的水下机器人主要是检测网箱有无破损，观测养殖生物和监测水质，而病、死养殖生物的沉积物的捕捞清理问题并没有得到解决。网箱内的病、死养殖生物没有及时清除，会产生有机物质，这些有机质在底部被腐败厌氧菌分解产生有毒害物质，对于生存的养殖鱼类造成极大的危害，腐烂恶化产生的硫化氢、氨气等有毒气体进入水体会引起水质恶化，同时大量有机质为病原菌提供营养，病原菌借机大量繁殖，加剧鱼类的发病，威胁养殖鱼群的生存环境。
[0003]中国专利技术专利2020116212528，深远海网箱无人值守多功能水下机器人公开了一种深远海网箱无人值守多功能水下机器人。包括机器人主体、毛刷式网箱清洗系统、病死鱼收集系统、网箱破洞修复系统，机器人主体包括机器人主体壳体、视觉系统、机器人运动系统和控制系统，视觉系统、机器人运动系统、控制系统和网箱破洞修复系统均设置在机器人主体壳体上。其用于深远海网箱的维护及破洞修补，对网箱上的附着物进行清理，对网箱内养殖生物的生长状态和生存环境进行监控，对网箱内病、死养殖生物进行捕捞清理，然而，该专利技术的病死鱼收集系统(含13、12等)只是利用括中心杆和沿中心杆的环形外壁间隔设置的收集叶片，中心杆由电机带动做旋转运动，中心杆上的叶片将病死鱼卷入收集箱13，从而实现了病死鱼的收集，无法进行反推力抵消，使得网箱底部栖息的鱼类受到较大影响，不利于正常养殖。
[0004]解决技术问题的困难：传统病、死鱼清理主要依靠潜水员携带网兜下潜打捞作业，其单次捕捞量小，劳动强度大，危险性高，不适合在大型深远海养殖网箱中清理作业，国内水下捕捞机器人大多应用于海参、海胆等小体型生物抓取上，而病、死鱼表面光滑、体型较大，很难被捕捞回收
[0005]意义：深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人不仅可以完成病、死鱼的清理回收作业，还可以监测网衣的完整性，能完全代替潜水员作业，减轻养殖工人工作强度，降低养殖成本。

技术实现思路

[0006]为克服相关技术中存在的问题，本专利技术公开实施例提供了一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人。所述技术方案如下：
[0007]根据本专利技术公开实施例的第一方面，提供一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人，包括控制单元、电源管理单元以及对称设置的动力单元，该用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人还包括：
[0008]捕捞单元，所述捕捞单元包括：收集箱，收集箱的入口两侧分别设置滑跃板，所述收集箱尾板的排水口处设置螺旋桨推进器，所述螺旋桨推进器的排水口与收集口在纵向上对角线分布，当在螺旋桨推进器的作用下，收集箱内的水流排出，形成负压时，外部水流吸入收集口处，带动网箱底部病、死鱼进入收集口并从沿着滑跃板向上跃起后落入收集箱内部的两侧；
[0009]观测及照明单元，所述观测及照明单元包括：设置于收集箱上方的四个水下照明灯、防水云台摄像机以及设置于导流罩上方的防水双目摄像机。
[0010]在一个实施例中，所述捕捞单元还包括：导流罩，所述导流罩为通道结构，所述通道结构的一对侧壁距离由进口逐渐减小至出口，导流罩下端焊接铝制圆管，用来减少与网衣的摩擦。
[0011]在一个实施例中，所述动力单元包括：
[0012]防水电机，所述防水电机设置于履带内侧保护板的一侧表面上，通过螺栓固定；
[0013]履带，所述履带通过连接件与防水电机的旋转端同步运动。
[0014]在一个实施例中，所述连接件包括：
[0015]主动轮，所述主动轮与防水电机的旋转端相连接；
[0016]履带连接支架，所述履带连接支架与承重板、拖带板、履带外侧保护板、履带内侧保护板以及浮力材料相连接；
[0017]从动轮，所述从动轮设置于履带内侧保护板上，且相对收集箱旋转，所述履带啮合于主动轮与从动轮上；
[0018]承重板，所述承重轮设置于履带连接支架下端，且与履带内侧贴合；
[0019]拖带板，所述拖带板设置于履带连接支架上端，且与履带内侧贴合。
[0020]在一个实施例中，所述收集箱的排水口处设有排水管，所述排水管内设有螺旋桨推进器，所述排水管靠近收集箱的一端装配挡鱼罩
[0021]在一个实施例中，所述观测及照明单元还包括：
[0022]水下照明灯，所述水下照明灯通过顶部框架设置于收集箱的上方上，且水下照明灯的光线对准机器人前进方向和后退方向；
[0023]防水云台摄像机，所述云台摄像机通过顶部框架设置于收集箱的上方；
[0024]防水双目摄像机，所述防水双目摄像机设置于导流罩上部，且对准机器人的前进方向。
[0025]在一个实施例中，所述收集箱的出口处活动连接收集箱出口板，所述收集箱出口板通过销钉与收集箱插孔相连接。
[0026]照明控制模块、捕捞控制模块、行进控制模块均集成于电路板上。
[0027]本专利技术公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过使用水下机器人可以代替养殖工人完成病、死鱼打捞工作，收集养殖水体的环境数据，提高网箱养殖水体的环境和质量，还能有效保护海洋生态系统，实现渔业的可持续发展，对国家推进传统渔业由近海向深蓝挺进有着非常重大的意义，具体为：
[0028]第一、收集箱的外形与传统的箱体不同，在设计时使用水动力学软件计算后进行了优化，收集箱入口处加入了舵机控制的单向门，收集箱入口两侧堆成设置有水流挡板，收集箱中部加入滑跃板，使病、死鱼在进入收集箱后在水流的带动下沿着滑跃板向上跃起，落
入收集箱出水口下方区域，收集箱体外形采用倒梯形设计，随着收集量的逐渐增加，病、死鱼会沿收集箱两侧逐渐落到箱体底部；收集箱顶部与滑跃板近似平行，使收集箱内的流场分布更合理，更有利于病、死鱼的收集，同时，收集箱整体采用亚克力材料制成，有较好的透明度，顶部框架固定的防水云台相机可以实时监测回收作业状态；
[0029]第二、采用防水电机作为水下机器人的执行元件，通过防水电机转动带动主动轮转动使履带运行，考虑到本专利技术的水下机器人主要在网箱底部网衣爬行作业，故不需要垂直方向的自由度，不使用螺旋桨推进器作为机器人运动执行机构；
[0030]第三、动力单元模块化设计便于拆卸及修理。履带内外两侧保护板能防止异物进入履带行走机构中，影响水下机器人的运动性能，此外，还可以保护网衣，以防履带及挡板的尖锐部分刮坏网衣；
[0031]第四、两个水下照明灯布置在机器人前部，两个水下照明灯布置在机器人后部，通过套环与顶部框架相连接，四个照明灯呈一定角度布置，确保水下机器人作业时有良好的视野。一个防水云台摄像机布置在顶部框架上，能完整监控到机器人周围环境以及收集箱内部的作业过程。一个防水双目相机放置在收集箱前侧、导流罩上部，通过螺栓固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人，包括控制单元、电源管理单元以及对称设置的动力单元，其特征在于，该用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人还包括：捕捞单元，所述捕捞单元包括：收集箱(6)，收集箱(6)的收集口(26)两侧对称设置水流挡板(25)，所述收集箱(6)设有排水口(23)，所述排水口(23)内设置螺旋桨推进器(30)，所述收集箱的排水口(23)与收集口(26)在纵向上对角线分布，当在螺旋桨推进器(30)的作用下，收集箱内的水流排出，形成负压时，外部水流吸入所述收集口处(26)，带动网箱底部病、死鱼进入收集口并从沿着滑跃板(24)向上跃起后落入收集箱(6)内部的两侧；观测及照明单元，所述观测及照明单元包括：水下照明灯(9)，所述水下照明灯设置于顶部框架(14)上，且设置于收集箱(6)的上部，水下照明灯的光线对准机器人前进方向和后退方向；防水云台摄像机(13)，所述防水云台摄像机(13)通过顶部框架(14)设置于收集箱(6)的上方；防水双目摄像机(5)，所述防水双目摄像机(5)设置于收集箱(6)前侧，且对准机器人的前进方向。2.根据权利要求1所述的一种用于深远海网箱的病死鱼检测与清理机器人，其特征在于，所述捕捞单元还包括：导流罩(4)，所述导流罩(4)为通道结构，所述通道结构的一对侧壁距离由进口逐渐减小至出口，导流罩(4)的下端焊接铝制圆管(32)，用来减少与网衣的摩擦。3.根据权利要求1所述的一种用于深远海网箱的病死...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝海涛，王皓皓，刘富祥，于帅，徐学斌，沙亚锋，张培，王典，邱广醍，辛晓军，
申请(专利权)人：烟台中集蓝海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：