池塘养殖环境下的海参原位计数与监测自主无人船系统及应用

专利2025-03-30  10


本发明属于无人船领域,涉及池塘养殖环境下的海参原位计数与监测自主无人船系统及应用。


背景技术:

1、海洋被誉为人类获取优质蛋白的“蓝色粮仓”。随着海洋牧场的建设和海水养殖业的飞速发展,海参年产量已连续近15年稳居全球之首,成为海水养殖业不可或缺的重要组成部分。近年来,利用现代信息技术和智能装备提升渔业生产力和水产资源利用率,推动了海洋智慧养殖的发展。

2、国内外多项研究和应用致力于提升水产养殖的智能化水平。例如,江先亮等人设计了基于无人船的水产养殖水质动态监测系统,通过无人船搭载的传感器和数据采集设备实现了对水质的实时监测。赵思琪、崔秀芬等人研制了池塘水产养殖精准投喂系统,利用先进的控制技术和传感器设备实现对养殖池中鱼类、虾蟹类进行精准投喂。唐荣等人开发了池塘养殖全自动精准投饲系统,结合自动化技术和智能控制算法,实现了对养殖池中鱼类的全自动化精准投饲。张刚等人设计了适用于淡水珍珠蚌循环水养殖模式的分布式水质监控系统,通过多个监测节点实现对养殖水质的实时监测和数据采集。此外,黄强强等人设计了基于led的水下视频传输系统,利用led技术实现了水下环境的高清视频传输。陈雷雷等人则设计了基于塘内循环自净的河蟹生态养殖系统,通过优化塘内环境和自然生态系统的结合,实现了河蟹养殖的高效和环保。谢泊洋设计了一个面向水产养殖的微型水下机器人,机器人搭载摄像头,通过人员手动操作机器人从而拍摄水下视频。近几年深度学习驱动的目标检测算法正在迅猛发展,标志着进入了目标检测的新时代,深度学习也逐渐应用到农业养殖领域,广泛用于识别计数。如果农作物、虾苗、海参、鱼类等。

3、然而,现有技术的无人船虽然使用伸缩杆用于相机的固定装置,在水上作业可以将伸缩杆伸出,以将伸缩杆控制伸长,以使得摄像设备可以调整入水深度,然后,现有伸缩杆主要采用两种方式入水,一种是与船体分离的手动固定伸缩杆,该方式极易产生抖动,使得采集图像清晰度及精度受到影响。一种是固定在船体上,由于伸缩杆要以竖直状态入水,若伸缩杆的固定杆过长,由于其始终处于竖直状态,则难以在船体进行自动收纳,对摄像设备的回收以及无人船的停靠和维护造成巨大负担。为此,现有技术只能减小固定杆长度,但固定杆过短,则入水部分全靠伸缩部分,这就需要伸缩部分具有更长的伸出长度,而现有伸缩装置多采用套环方式,这导致伸缩杆要保持在水中拍摄稳定,需要具有极大的直径,设备过大、过重以及成本极高,此外,过长的伸缩部分会导致与摄像设备固定的部分伸缩部分的杆体直径过小,也会导致抖动,使得采集图像清晰度及精度受到影响。


技术实现思路

1、为了解决现有技术因考虑收纳,伸缩杆的固定杆较短、伸缩部分长度较长,而由此导致的水下拍摄抖动问题,使得收纳和拍摄稳定不能兼得。本发明的无人船系统,其用于固定摄像设备的伸缩杆可以使用一定长度的固定杆,使得入水部分不仅限于伸缩杆的伸缩部分,而仍能便于收纳。

2、根据本申请一些实施例的无人船系统,包括

3、第一浮体;

4、第二浮体;

5、船体支撑架,设置在所述第一浮体以及第二浮体之间;

6、水下数据采集设备;

7、伸缩杆,所述伸缩杆包括一定高度的固定杆以及伸缩部分,且伸缩部分设置在固定杆的下端,所述伸缩杆设置在所述船体支撑架,所述水下数据采集设备安装在所述伸缩杆的底端,所述伸缩杆包括竖直状态及水平状态;

8、折叠快拆机构,安装在所述伸缩杆及所述船体支撑架上,以将所述伸缩杆固定在所述竖直状态或所述水平状态。

9、有益效果:在上述实例中,本发明通过折叠快拆机构,以第一插装槽件、第一插装配合件、第二插装槽件、第二插装配合件、转动槽件以及转动配合件的配合,使得在无人船执行水下拍摄任务,而将第二插装槽件、第二插装配合件快速分离,并通过转动槽件以及转动配合件,使得伸缩杆由水平状态转动为竖直状态,并将第一插装槽件、第一插装配合件快速固定,使得伸缩杆并固定在竖直状态,可以执行水下拍摄任务。

10、并使得无人船在完成水下拍摄任务,而将将第一插装槽件、第一插装配合件分离,并通过转动槽件以及转动配合件,使得伸缩杆由竖直状态转动为水平状态,并将第二插装槽件、第二插装配合件快速固定,使得伸缩杆并固定在水平状态,完成收纳。

11、特别地,本发明的插装槽件、插装配合件以加厚部的后部边沿与所述第一槽壁边沿前后相互卡紧或分离,实现了快速分离及固定,该结构固定稳定性高,拆装方便,只要通过手持夹紧即可实现快速固定或分离。

12、在上述方案中,由于本发明实现了对伸缩杆的竖直状态与水平状态的快速切换及固定,使得收纳伸缩杆非常便利,实现了极大空间节约。在这种方案下,使得伸缩杆的固定杆可以被允许使用更长的杆件,并且,固定杆可以作为入水部分,因此,使得伸缩杆的入水长度可被减小,在这种情况下,使得伸缩杆的直径以及重量等都得以降低,设备重量得以减小,成本得以下降。并且,仍能保持水下拍摄的稳定性。

13、由此,本发明实现了无人船使用伸缩杆进行水下拍摄,解决了因收纳难题而不得不降低拍摄稳定性的困境,实现了无人船兼顾水下拍摄稳定性及收纳便利性。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种无人船系统,其特征在于,包括

2.根据权利要求1所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,包括

3.根据权利要求2所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,还包括

4.根据权利要求3所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,其中:

5.根据权利要求4所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,还包括

6.根据权利要求5所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,还包括

7.根据权利要求6所述系统,其特征在于,所述船体支撑架,其中,所述第一纵向连接杆件沿所述浮体的轴向设置多个卡箍,所述第一浮体由所述卡箍固定,并将所述第一纵向连接杆件固定在所述第一浮体上的上部,所述第二纵向连接杆件沿所述浮体的轴向设置多个卡箍,所述第二浮体由所述卡箍固定,并将所述第二纵向连接杆件固定在所述第二浮体上;

8.根据权利要求1-7任一项所述系统,其特征在于,所述折叠快拆机构包括异形支撑架、第一插装槽件、第一插装配合件、第二插装槽件、第二插装配合件、转动槽件以及转动配合件,其中:

9.根据权利要求8所述系统,其特征在于,所述折叠快拆机构,其中:

10.根据权利要求9所述系统,其特征在于,所述无人船基于如下方式实现水下定高:


技术总结
池塘养殖环境下的海参原位计数与监测自主无人船系统及应用,属于无人船领域,为了解决无人船水下拍摄问题,要点是船体支撑架设置在所述第一浮体以及第二浮体之间;伸缩杆包括一定高度的固定杆以及伸缩部分,且伸缩部分设置在固定杆的下端,所述伸缩杆设置在所述船体支撑架,所述水下数据采集设备安装在所述伸缩杆的底端,所述伸缩杆包括竖直状态及水平状态;折叠快拆机构安装在所述伸缩杆及所述船体支撑架上,以将所述伸缩杆固定在所述竖直状态或所述水平状态,效果是实现了无人船兼顾水下拍摄稳定性及收纳便利性。

技术研发人员:林远山,李智军,于红,刘晓阳,王文良,武立波,郑欣宇,王隽屹
受保护的技术使用者:大连海洋大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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