[发明专利]一种浅水域多功能水下机器人及其运作方法

说明书

本发明提供了一种浅水域多功能水下机器人及其运作方法，属于水下作业技术领域，解决了现有技术中水产投喂精准度差，浪费饲料等问题。本浅水域多功能水下机器人包括水上部分和水下部分，水上部分包括控制塔，水下部分包括水下机器人，控制塔通过电缆连接水下机器人，水下机器人包括机身，机身上设置控制器、浮力机构、推进机构、平衡机构、水环境检测机构，至少一个照明灯，至少一个摄像头，至少一个声呐探测器和饲料箱，控制器内设置信号接收模块、信号发送模块、信息存储模块、驱动控制模块、执行控制模块、计算模块和判断模块。本发明模拟自然方式进行引导投喂，由此合理投放饲料量，减少浪费，降低养殖成本，避免过剩导致水体污染。

技术领域

本发明属于水下作业技术领域，涉及一种浅海水产养殖，特别是一种浅水域多功能水下机器人及其运作方法。

背景技术

随着国内海水养殖业的发展，养殖企业和个人迫切需要应用在水产养殖生产和科学研究的水下机器人，来对水下养殖水质及养植物生长的状况进行实时监测。现有的水下机器人分为两种，一种称为ROV即远程遥控潜水器，目前的ROV技术较为成熟，且已经形成了完整的产业，被广泛应用在抢险、海底探测、海洋石油探勘和海底管道铺设等方面；另一种水下机器人为有缆机器人，其通过电缆直连的方式控制水下机器人，由于其安全、高效和可持续性，适合用于靠岸浅海的水产养殖方面。

现有浅海养殖均是通过人工抛洒饲料进行水产投喂，该种投喂方式不仅占用大量劳动力，提高饲养成本，而且工作效率极低。另外对水产的投喂量也仅根据人为经验进行投放，投喂过少则水产无法获取足够的营养而减少产量，投喂过量则一部分饲料浪费提高饲养成本，同时过剩的饲料会对水环境产生污染。再者水上投喂影响了鱼类的自然进食方式，因无法掌握鱼群游动规律，进而盲目投放不能做到对应鱼群投喂，仍然造成部分饲料浪费。另外现有的观察级水下机器人对水质的检测不全面，并无法进行智能监控，影响水环境质量，导致水产减量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种智能探测鱼群并引导适量投喂，且全方面水质监测的浅水域多功能水下机器人及其运作方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种浅水域多功能水下机器人，包括水上部分和水下部分，所述水上部分包括控制塔，所述水下部分包括水下机器人，所述控制塔通过电缆连接所述水下机器人，所述水下机器人包括机身，所述机身上设置控制器、浮力机构、推进机构、平衡机构、水环境检测机构，至少一个照明灯，至少一个摄像头，至少一个声呐探测器和饲料箱，所述饲料箱内划分成多个相分隔的储料格子，每个储料格子上设置一个排料口，所述排料口上设置电磁阀，所述控制器通过电路连接所述浮力机构、推进机构、平衡机构、水环境检测机构、照明灯、摄像头、声呐探测器和全部电磁阀，所述控制器内设置信号接收模块、信号发送模块、信息存储模块、驱动控制模块、执行控制模块、计算模块和判断模块。

本浅水域多功能水下机器人，一个控制塔可以同时带动并操控多个水下机器人，通过控制塔对水下机器人进行电力提供及电控操作，以实现水上部分对水下部分的监控与管理。当常规操作时，通过水下机器人自身的控制器按照规定程序进行自动作业；当特殊情况时，需要通过控制塔手动操控水下机器人进行执行作业。

在上述的浅水域多功能水下机器人中，所述推进机构包括竖向推进器、横向推进器和纵向推进器，所述机身的尾部固装所述横向推进器，所述机身的侧部固装所述纵向推进器，所述机身的底部固装所述竖向推进器。通过纵向推进器实现前进的动力，通过横向推进器实现横向平移的动力，通过竖向推进器实现上升或悬浮的动力。推进机构属于现有水下设备的动力装置，故在此不进行详细描述。

在上述的浅水域多功能水下机器人中，所述浮力机构包括水泵和至少一个浮体。水泵及浮体的结构与运作方式均属于现有技术，在此不进行详细阐述。