CN112455611A - 一种基于人工智能识别的水下生态监测船 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于人工智能识别的水下生态监测船,通过本发明设置的机器船体、绞盘、绞盘驱动马达、数据电缆、摄像传感器吊、船载人工智能计算机、马达驱动器、温度传感器、酸碱度传感器、摄像头,可以快速的识别出水下动植物种类和数量进行大数据采集和存储分析,从而让水体生态的监测更加科学,有据可依;再者通过设置的智能微调机构,可以对检测摄像头的探测方向进行调整,在保证转向方便、快捷的前提下,能够对其观察视野进行微调,进而能够提高水下生态探测工作的灵活度和精确性,使得水下探测工作更加高效,进而提高水下生态探测的工作效率和工作质量。

Description

一种基于人工智能识别的水下生态监测船
技术领域
本发明涉及机器人技术领域,具体为一种基于人工智能识别的水下生态监测船。
背景技术
3D打印(3D printing,又称增材制造、积层制造)是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术,该技术最早在20世纪80年代中期由美国提出;3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术;3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置;它与普通打印工作原理基本相同,打印机内装有液体或粉末等“打印材料”,与电脑连接后,通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来,最终把计算机上的蓝图变成实物;这打印技术称为3D立体打印技术。
对于水体生态监测不仅仅是水质的监测,水下生态的状况更能反映出当前环境的整体质量,如何高效的监测一个水体环境所包含鱼虾贝蟹等动物和水下植物的种类识别是一个不小的挑战,并且现有技术下对于水体生态监测的工作效率低下,工作人员劳动强度大,为此,本发明提出一种基于人工智能识别的水下生态监测船用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于人工智能识别的水下生态监测船,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于人工智能识别的水下生态监测船,包括机器船体、绞盘、绞盘驱动马达、数据电缆、摄像传感器吊、船载人工智能计算机、马达驱动器、温度传感器、酸碱度传感器、摄像头和智能微调机构;
所述机器船体上设置有绞盘,绞盘中设置有绞盘,并且绞盘上缠绕设置有数据电缆,数据电缆的一端设置有摄像传感器吊,船载人工智能计算机设置在机器船体上,并且机器船体的尾端设置有马达驱动器;
所述摄像传感器吊上设置有温度传感器和酸碱度传感器,摄像传感器吊的前端设置有摄像头,绞盘的两侧对称设置有支撑板;
所述支撑板的底端连接设置有智能微调机构。
优选的,所述智能微调机构包含有圆形固定块、第一活动圆块、第一传动齿轮、圆形定位槽、第二传动齿轮、第一主动齿轮、微型控制电机、弧形活动槽、弧形齿条、第二主动齿轮、微型制动电机、挤压弧形槽、第一活动定位柱、第二活动定位柱、第三传动齿轮、第二活动圆块、转动限位块、环形滚动槽、转动限位槽、滚动球体、固定底盘,所述圆形固定块设置在机器船体上,并且圆形固定块中设置有第一活动圆块,第一活动圆块的外侧壁设置有第一传动齿轮和第二传动齿轮,并且等距设置有圆形定位槽,所述第一传动齿轮啮合连接设置有第一主动齿轮,第一主动齿轮上设置有转动轴,转动轴另一端设置有微型控制电机,所述弧形活动槽设置在圆形固定块中,并且弧形活动槽中活动设置有弧形齿条,所述弧形齿条的一侧啮合连接设置有第二主动齿轮,所述第二主动齿轮设置在第二转动轴一端,第二转动轴另一端设置有微型制动电机,所述挤压弧形槽设置在弧形齿条的一侧,所述第一活动定位柱的一端活动设置在挤压弧形槽中,另一端活动设置有第二活动定位柱,第二活动定位柱在与第一活动定位柱同一端设置有第一复位弹簧,所述第三传动齿轮啮合连接第二传动齿轮,并且第三传动齿轮设置在第二活动圆块上,所述第二活动圆块上对称设置有支撑板,所述第二活动圆块的底端设置有转动限位块和环形滚动槽,所述转动限位槽设置在固定底盘中,固定底盘上设置有环形滚动槽,环形滚动槽中等距设置有滚动球体,转动限位块转动设置在转动限位槽中,所述固定底盘设置在机器船体上。
优选的,所述机器船体的尾端设置有浑浊度传感器、氮氨传感器和有机物传感器。
优选的,所述所述第二活动定位柱和圆形定位槽设置位置相对应,并且两者设置组数相同。
优选的,所述第一主动齿轮与第一传动齿轮两者齿形角系数、模数设置相同。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过本发明设置的机器船体、绞盘、绞盘驱动马达、数据电缆、摄像传感器吊、船载人工智能计算机、马达驱动器、温度传感器、酸碱度传感器、摄像头,可以使得水下生态检测识别工作尴尬及智能化,通过大量的水下动植物照片进行自主机器学习,可以快速的识别出水下动植物种类和数量进行大数据采集和存储分析,从而让水体生态的监测更加科学,有据可依;
2、再者通过本发明设置的智能微调机构,可以对检测摄像头的探测方向进行调整,在保证转向方便、快捷的前提下,能够对其观察视野进行微调,进而能够提高水下生态探测工作的灵活度和精确性,使得水下探测工作更加高效,进而提高水下生态探测的工作效率和工作质量。
附图说明
图1为本发明连接结构示意图;
图2为本发明图1中连接结构局部放大示意图;
图3为本发明智能微调机构内部连接结构爆炸俯视图;
图4为本发明图3中连接结构局部放大示意图;
图5为本发明智能微调机构内部连接结构爆炸仰视图。
图中:机器船体1、绞盘2、绞盘驱动马达3、数据电缆4、摄像传感器吊5、船载人工智能计算机6、马达驱动器7、温度传感器8、酸碱度传感器9、摄像头10、支撑板11、智能微调机构12、圆形固定块1201、第一活动圆块1202、第一传动齿轮1203、圆形定位槽1204、第二传动齿轮1205、第一主动齿轮1206、微型控制电机1207、弧形活动槽1208、弧形齿条1209、第二主动齿轮1210、微型制动电机1211、挤压弧形槽1212、第一活动定位柱1213、第二活动定位柱1214、第三传动齿轮1215、第二活动圆块1216、转动限位块1217、环形滚动槽1218、转动限位槽1219、滚动球体1220、固定底盘1221。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图请参阅图1至图5,本发明提供一种技术方案:一种基于人工智能识别的水下生态监测船,包括机器船体1、绞盘2、绞盘驱动马达3、数据电缆4、摄像传感器吊5、船载人工智能计算机6、马达驱动器7、温度传感器8、酸碱度传感器9、摄像头10和智能微调机构12;
机器船体1上设置有绞盘2,绞盘2中设置有绞盘2,并且绞盘2上缠绕设置有数据电缆4,数据电缆4的一端设置有摄像传感器吊5,船载人工智能计算机6设置在机器船体1上,并且机器船体1的尾端设置有马达驱动器7;
摄像传感器吊5上设置有温度传感器8和酸碱度传感器9,摄像传感器吊5的前端设置有摄像头10,绞盘2的两侧对称设置有支撑板11;
支撑板11的底端连接设置有智能微调机构12。
进一步地、机器船体1的尾端设置有浑浊度传感器、氮氨传感器和有机物传感器。
进一步地、第二活动定位柱1214和圆形定位槽1204设置位置相对应,并且两者设置组数相同。
进一步地、智能微调机构12包含有圆形固定块1201、第一活动圆块1202、第一传动齿轮1203、圆形定位槽1204、第二传动齿轮1205、第一主动齿轮1206、微型控制电机1207、弧形活动槽1208、弧形齿条1209、第二主动齿轮1210、微型制动电机1211、挤压弧形槽1212、第一活动定位柱1213、第二活动定位柱1214、第三传动齿轮1215、第二活动圆块1216、转动限位块1217、环形滚动槽1218、转动限位槽1219、滚动球体1220、固定底盘1221,圆形固定块1201设置在机器船体1上,并且圆形固定块1201中设置有第一活动圆块1202,第一活动圆块1202的外侧壁设置有第一传动齿轮1203和第二传动齿轮1205,并且等距设置有圆形定位槽1204,第一传动齿轮1203啮合连接设置有第一主动齿轮1206,第一主动齿轮1206上设置有转动轴,转动轴另一端设置有微型控制电机1207,弧形活动槽1208设置在圆形固定块1201中,并且弧形活动槽1208中活动设置有弧形齿条1209,弧形齿条1209的一侧啮合连接设置有第二主动齿轮1210,第二主动齿轮1210设置在第二转动轴一端,第二转动轴另一端设置有微型制动电机1211,挤压弧形槽1212设置在弧形齿条1209的一侧,第一活动定位柱1213的一端活动设置在挤压弧形槽1212中,另一端活动设置有第二活动定位柱1214,第二活动定位柱1214在与第一活动定位柱1213同一端设置有第一复位弹簧,第三传动齿轮1215啮合连接第二传动齿轮1205,并且第三传动齿轮1215设置在第二活动圆块1216上,第二活动圆块1216上对称设置有支撑板11,第二活动圆块1216的底端设置有转动限位块1217和环形滚动槽1218,转动限位槽1219设置在固定底盘1221中,固定底盘1221上设置有环形滚动槽1218,环形滚动槽1218中等距设置有滚动球体1220,转动限位块1217转动设置在转动限位槽1219中,固定底盘1221设置在机器船体1上。
进一步地、第一主动齿轮1206与第一传动齿轮1203两者齿形角系数、模数设置相同。
工作原理:本专利是人工智能技术在河流湖泊生态监测领域的应用,它包含了一个可3D打印双体船,两套高性能差速水泵推进系统,一套可以把人工智能视觉摄像头送入水下的绞盘系统以及人工智能水下生态监测摄像头;该无人船可以通过4G网络信号进行远程控制也可以使用手工遥控,双体船型设计是为了提供一个宽阔稳定的平台来承载人工智能系统所需的设备,同时可以利用差速水泵推进系统控制船的前进和转向,差速转向相比于传统的船舵转向更灵活,转向半径更小,可以大大提高水体生态监测的效率;为了降低成本我们没有采用水下机器人的设计,众所周知水下机器人的无线电通讯会随着水深而大大减弱,所以采用船体拖拽摄像头的方案;绞盘2可以提供足够长度的数据电缆4用于更深的探测;人工智能装置通过大量的水下动植物照片进行自主机器学习,可以快速的识别出水下动植物种类和数量进行大数据采集和存储分析,从而让水体生态的监测更加科学,有据可依,当需要对摄像头10的观察视野进行调整时,首先通过微型控制电机1207带动第一主动齿轮1206的转动,第一主动齿轮1206与第一传动齿轮1203啮合传动,进而带动第一活动圆块1202上的第二传动齿轮1205的转动,第二传动齿轮1205再与第三传动齿轮1215啮合传动,第三传动齿轮1215带动第二活动圆块1216的转动,最终通过带动支撑板11的转动来改变摄像头10的视野,进而能够实现更广泛和更细致的探测工作,当到达目标位置时,关闭微型控制电机1207,再启动微型制动电机1211,其带动第二主动齿轮1210,第二主动齿轮1210与弧形齿条1209啮合传动,弧形齿条1209上的挤压弧形槽1212对第一活动定位柱1213进行挤压,进而使得第一活动定位柱1213推动第二活动定位柱1214卡接在第一活动圆块1202外侧壁上的圆形定位槽1204中,进而使得摄像头10的视野位置固定,提高其探测工作的稳定性,因此,通过本发明设置的机器船体1、绞盘2、绞盘驱动马达3、数据电缆4、摄像传感器吊5、船载人工智能计算机6、马达驱动器7、温度传感器8、酸碱度传感器9、摄像头10,可以使得水下生态检测识别工作尴尬及智能化,通过大量的水下动植物照片进行自主机器学习,可以快速的识别出水下动植物种类和数量进行大数据采集和存储分析,从而让水体生态的监测更加科学,有据可依;再者通过本发明设置的智能微调机构12,可以对检测摄像头的探测方向进行调整,在保证转向方便、快捷的前提下,能够对其观察视野进行微调,进而能够提高水下生态探测工作的灵活度和精确性,使得水下探测工作更加高效,进而提高水下生态探测的工作效率和工作质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于人工智能识别的水下生态监测船,其特征在于:包括机器船体(1)、绞盘(2)、绞盘驱动马达(3)、数据电缆(4)、摄像传感器吊(5)、船载人工智能计算机(6)、马达驱动器(7)、温度传感器(8)、酸碱度传感器(9)、摄像头(10)和智能微调机构(12);
所述机器船体(1)上设置有绞盘(2),绞盘(2)中设置有绞盘(2),并且绞盘(2)上缠绕设置有数据电缆(4),数据电缆(4)的一端设置有摄像传感器吊(5),船载人工智能计算机(6)设置在机器船体(1)上,并且机器船体(1)的尾端设置有马达驱动器(7);
所述摄像传感器吊(5)上设置有温度传感器(8)和酸碱度传感器(9),摄像传感器吊(5)的前端设置有摄像头(10),绞盘(2)的两侧对称设置有支撑板(11);
所述支撑板(11)的底端连接设置有智能微调机构(12)。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能识别的水下生态监测船,其特征在于:所述智能微调机构(12)包含有圆形固定块(1201)、第一活动圆块(1202)、第一传动齿轮(1203)、圆形定位槽(1204)、第二传动齿轮(1205)、第一主动齿轮(1206)、微型控制电机(1207)、弧形活动槽(1208)、弧形齿条(1209)、第二主动齿轮(1210)、微型制动电机(1211)、挤压弧形槽(1212)、第一活动定位柱(1213)、第二活动定位柱(1214)、第三传动齿轮(1215)、第二活动圆块(1216)、转动限位块(1217)、环形滚动槽(1218)、转动限位槽(1219)、滚动球体(1220)、固定底盘(1221),所述圆形固定块(1201)设置在机器船体(1)上,并且圆形固定块(1201)中设置有第一活动圆块(1202),第一活动圆块(1202)的外侧壁设置有第一传动齿轮(1203)和第二传动齿轮(1205),并且等距设置有圆形定位槽(1204),所述第一传动齿轮(1203)啮合连接设置有第一主动齿轮(1206),第一主动齿轮(1206)上设置有转动轴,转动轴另一端设置有微型控制电机(1207),所述弧形活动槽(1208)设置在圆形固定块(1201)中,并且弧形活动槽(1208)中活动设置有弧形齿条(1209),所述弧形齿条(1209)的一侧啮合连接设置有第二主动齿轮(1210),所述第二主动齿轮(1210)设置在第二转动轴一端,第二转动轴另一端设置有微型制动电机(1211),所述挤压弧形槽(1212)设置在弧形齿条(1209)的一侧,所述第一活动定位柱(1213)的一端活动设置在挤压弧形槽(1212)中,另一端活动设置有第二活动定位柱(1214),第二活动定位柱(1214)在与第一活动定位柱(1213)同一端设置有第一复位弹簧,所述第三传动齿轮(1215)啮合连接第二传动齿轮(1205),并且第三传动齿轮(1215)设置在第二活动圆块(1216)上,所述第二活动圆块(1216)上对称设置有支撑板(11),所述第二活动圆块(1216)的底端设置有转动限位块(1217)和环形滚动槽(1218),所述转动限位槽(1219)设置在固定底盘(1221)中,固定底盘(1221)上设置有环形滚动槽(1218),环形滚动槽(1218)中等距设置有滚动球体(1220),转动限位块(1217)转动设置在转动限位槽(1219)中,所述固定底盘(1221)设置在机器船体(1)上。
3.根据权利要求所述的一种基于人工智能识别的水下生态监测船,其特征在于:所述机器船体(1)的尾端设置有浑浊度传感器、氮氨传感器和有机物传感器。
4.根据权利要求2所述的一种基于人工智能识别的水下生态监测船,其特征在于:所述所述第二活动定位柱(1214)和圆形定位槽(1204)设置位置相对应,并且两者设置组数相同。
5.根据权利要求2所述的一种基于人工智能识别的水下生态监测船,其特征在于:所述第一主动齿轮(1206)与第一传动齿轮(1203)两者齿形角系数、模数设置相同。
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