CN113519431A - 一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身，AGV车身的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板，每个L形安装板竖直板的内侧均设有驱动电机，驱动电机输出轴的端部穿过L形安装板的内侧且连接有动力轮，AGV车身的底部且位于左端中部的位置设有雷达，AGV车身的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机，AGV车身顶部的上方设有外壳，外壳的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒。该工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，通过设置的AGV车身，可以实现无轨道导航方式，并且智能规划路径，从而节约成本、节省人力，该投饲机采用基于多传感器融合的环境感知导航技术，能够进行有效避障。
Description
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体为一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机。
背景技术
水产养殖是人为控制下繁殖、培育和收获水生动植物的生产活动，一般包括在人工饲养管理下从苗种养成水产品的全过程，目前在水产养殖领域，自动化及智能化水平较低，在对水产投放饲料时，多采用人工投喂，这样不仅导致工人的负担大、劳动繁重，还会造成投喂不均匀、投喂时间不及时、投喂量难以精确控制等问题，从而出现养殖生物产能低、死亡率高等问题，鉴于此，我们提出一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，以解决上述背景技术中提出在对水产投放饲料时，多采用人工投喂，这样不仅导致工人的负担大、劳动繁重，还会造成投喂不均匀、投喂时间不及时、投喂量难以精确控制等问题，从而出现养殖生物产能低、死亡率高等问题的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身，所述AGV车身的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板，每个所述L形安装板竖直板的内侧均设有驱动电机，所述驱动电机输出轴的端部穿过L形安装板的内侧且连接有动力轮，所述AGV车身的底部且位于左端中部的位置设有雷达，所述AGV车身的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机，所述AGV车身的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板，所述U形支撑板的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐，所述AGV车身的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机，所述空气压缩机通过导管与储气罐连接，所述储气罐通过导管连接有电磁阀，所述电磁阀通过导管连接有连接管，所述连接管远离电磁阀的一端连接有饲料管，所述饲料管远离连接管的一端连接有喷射管，所述AGV车身顶部的上方设有外壳，所述外壳的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒，所述储料筒的底端穿过外壳的顶部且连接有出料管，所述出料管的底端穿过饲料管外壁的顶部至所述饲料管的内部，所述出料管的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块，所述出料管的底端活动连接有挡板，所述挡板的外壁设有连接块，所述连接块的顶部设有限位块，所述限位块转动连接于两个所述固定凸块之间。
作为优选，所述动力轮采用麦克纳姆轮。
作为优选，所述AGV车身的顶部且靠近左端的位置设有电机驱动板、上位机主控板和下位机控制板。
作为优选，所述上位机主控板采用ubuntu系统。
作为优选，所述饲料管呈倾斜设置，所述饲料管的前端高于后端。
作为优选，所述U形支撑板的顶部且位于电磁阀正下方的位置设有第一支撑座，所述电磁阀固定在第一支撑座的顶部。
作为优选，所述U形支撑板的顶部且位于饲料管外壁中部正下方的位置设有第二支撑座，所述饲料管固定在第二支撑座的顶部。
作为优选，所述储料筒的顶部铰接有翻盖。
作为优选，当所述挡板向下倾斜打开时，所述限位块前侧的顶部与出料管的外壁相接触。
作为优选，所述外壳的后侧设有显示屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，通过设置的AGV车身，可以实现无轨道导航方式，并且智能规划路径，从而节约成本、节省人力。
2、该工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，通过AGV车身上装载的激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，以及配合电机驱动板、上位机主控板和下位机控制板，可以实现基于多传感器融合的环境感知导航技术，从而能够有效避障，具备良好的人机交互能力。
3、该工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，能够根据需要设置、识别和定位饵料投放的位置，并采用深度相机定位，可以精确定位饵料投放点。
4、该工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，动力轮采用麦克纳姆轮，可以使该投饲机适用于需要多向灵活移动工况，满足多种不同场景的工作需求，提高该投饲机的实用性。
附图说明
图1为本发明的整体第一视角结构示意图；
图2为本发明的整体第二视角结构示意图；
图3为本发明的部分结构示意图之一；
图4为本发明的部分结构示意图之二；
图5为本发明的部分结构示意图之三；
图6为本发明中的出料管和挡板的装配结构示意图。
图中：AGV车身1、L形安装板2、驱动电机3、动力轮4、雷达5、深度相机6、储料筒7、翻盖70、出料管71、固定凸块710、饲料管8、U形支撑板9、第一支撑座90、第二支撑座91、电机驱动板10、上位机主控板11、下位机控制板12、空气压缩机13、储气罐14、电磁阀15、连接管16、喷射管17、外壳18、条形通槽180、显示屏19、挡板20、连接块200、限位块2000。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
实施例2
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，动力轮4既可以采用麦克纳姆轮，也可以采用橡胶车轮，因此可以开发两套行走模式，包括基于麦克纳姆轮的多向移动模式和基于橡胶车轮的差速行走模式，该投饲机的嵌入式系统内包含两种行走模式的移动源代码，在实际使用中只需要更换车轮，在嵌入式系统中重配置并校准后即可使用。
实施例3
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，AGV车身1的顶部且靠近左端的位置设有电机驱动板10、上位机主控板11和下位机控制板12，上位机主控板11采用ubuntu系统，并运行ros，进行高级统筹和规划工作；下位机控制板12接收上位机主控板11的控制指令，进行具体的执行，包括运动控制以及IO输出，传感器信号的读入等；电机驱动板10则主要进行电流放大，将下位机控制板12发出的指令具体反映到驱动电机3的运动上面。
实施例4
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，饲料管8呈倾斜设置，饲料管8的前端高于后端，当单次饲料喷射后，储料筒7内的饲料可以进入饲料管8内，倾斜设置可以使饲料向饲料管8内的后端移动，当饲料堆积到出料管71处时，储料筒7内的饲料就不会继续向下堆积了。
实施例5
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，U形支撑板9的顶部且位于电磁阀15正下方的位置设有第一支撑座90，电磁阀15固定在第一支撑座90的顶部，用于固定电磁阀15的位置。
进一步的，U形支撑板9的顶部且位于饲料管8外壁中部正下方的位置设有第二支撑座91，饲料管8固定在第二支撑座91的顶部，用于固定饲料管8的位置。
实施例6
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，储料筒7的顶部铰接有翻盖70，避免该投饲机在移动过程中，有杂物进入到储料筒7内。
实施例7
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，当挡板20向下倾斜打开时，限位块2000前侧的顶部与出料管71的外壁相接触，确保挡板20在完全打开时，不会堵塞饲料管8，使出料管71中的饲料能向下移动，并且向饲料管8的后端堆积。
实施例8
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，包括AGV车身1，AGV车身1的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板2，每个L形安装板2竖直板的内侧均设有驱动电机3，驱动电机3输出轴的端部穿过L形安装板2的内侧且连接有动力轮4，该投饲机以AGV车身1作为移动部分，在AGV车身1上装载激光雷达、超声波、视觉传感器等多种传感器，搭载麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮均由独立驱动电机3控制，使用STM32运动控制器控制底层运动程序，通过驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV车身1的多向移动功能，嵌入式系统作为上层应用程序的硬件框架，运动控制器与嵌入式系统之间通过串口通讯控制，由嵌入式系统给出移动指令，运动控制器发出信号控制驱动电机3实现AGV车身1的多向移动，AGV车身1的底部且位于左端中部的位置设有雷达5，AGV车身1的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机6，通过构建多传感器(雷达5、深度相机6)融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现AGV车身1在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，嵌入式系统融合雷达5和深度相机6数据对养殖车间环境进行感知，生成高精度、信息丰富的环境地图，嵌入式系统实时读取传感器数据，应用SLAM导航技术扫描全局地图，通过实时读取的传感器数据实现最优路径规划、智能避障和多向移动等功能，当该投饲机移动到饵料投放点附近的位置时，使用相机动态标定的方法对投饲机的位姿进行微调整，具体过程为：在投放点位置放置一块标定板，当投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池喷洒饵料，完成饵料喷射操作，AGV车身1的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板9，U形支撑板9的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐14，AGV车身1的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机13，空气压缩机13通过导管与储气罐14连接，储气罐14通过导管连接有电磁阀15，电磁阀15通过导管连接有连接管16，连接管16远离电磁阀15的一端连接有饲料管8，饲料管8远离连接管16的一端连接有喷射管17，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将一定量的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，AGV车身1顶部的上方设有外壳18，外壳18的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒7，储料筒7的底端穿过外壳18的顶部且连接有出料管71，出料管71的底端穿过饲料管8外壁的顶部至饲料管8的内部，出料管71的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块710，出料管71的底端活动连接有挡板20，挡板20的外壁设有连接块200，连接块200的顶部设有限位块2000，限位块2000转动连接于两个固定凸块710之间，通过设置的挡板20可以在喷射饲料时，将储料筒7的底端进行闭合，从而确保定量喷射。
上述方案中，外壳18的后侧设有显示屏19，用来显示必要的参数调节及状态信息。
本发明的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机在使用时，使用者将饲料倒入储料筒7内，然后启动该投饲机，AGV车身1在STM32运动控制器的作用下，控制底层运动程序，使驱动电机3控制麦克纳姆轮以实现AGV的多向移动功能，并通过构建多传感器融合的实时地图重建(SLAM)环境融合感知导航技术，实现该投饲机在工厂化养殖车间环境内的高稳定性运动，当该投饲机导航到饵料投放点附近位置时，使用摄像头采集图像，保持标定板静止，投饲机通过平行移动的方式动态标定位姿，保证投饲机的喷射管17对准养殖池，此时，通过空气压缩机13向储气罐14内充气，达到一定压力后，利用电磁阀15开关使储气罐14内的高压空气通入饲料管8，将饲料管8内的饲料喷出，饲料管8与储料筒7连通，电磁阀15关闭后储料筒7内的饲料将会由于重力作用落入饲料管8中，等待下一次电磁阀15开启并喷射饲料，从而完成养殖池的单次饵料喷洒。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：包括AGV车身(1)，所述AGV车身(1)的底部且靠近四个边角的位置均设有L形安装板(2)，每个所述L形安装板(2)竖直板的内侧均设有驱动电机(3)，所述驱动电机(3)输出轴的端部穿过L形安装板(2)的内侧且连接有动力轮(4)，所述AGV车身(1)的底部且位于左端中部的位置设有雷达(5)，所述AGV车身(1)的顶部且靠近左端中部的位置设有深度相机(6)，所述AGV车身(1)的顶部且靠近右下角的位置设有U形支撑板(9)，所述U形支撑板(9)的顶部且靠近左上角的位置设有储气罐(14)，所述AGV车身(1)的顶部且靠近后侧中部的位置设有空气压缩机(13)，所述空气压缩机(13)通过导管与储气罐(14)连接，所述储气罐(14)通过导管连接有电磁阀(15)，所述电磁阀(15)通过导管连接有连接管(16)，所述连接管(16)远离电磁阀(15)的一端连接有饲料管(8)，所述饲料管(8)远离连接管(16)的一端连接有喷射管(17)，所述AGV车身(1)顶部的上方设有外壳(18)，所述外壳(18)的顶部且靠近右下角的位置设有储料筒(7)，所述储料筒(7)的底端穿过外壳(18)的顶部且连接有出料管(71)，所述出料管(71)的底端穿过饲料管(8)外壁的顶部至所述饲料管(8)的内部，所述出料管(71)的外壁且位于后侧底部的位置设有对称分布的固定凸块(710)，所述出料管(71)的底端活动连接有挡板(20)，所述挡板(20)的外壁设有连接块(200)，所述连接块(200)的顶部设有限位块(2000)，所述限位块(2000)转动连接于两个所述固定凸块(710)之间。
2.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述动力轮(4)采用麦克纳姆轮。
3.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述AGV车身(1)的顶部且靠近左端的位置设有电机驱动板(10)、上位机主控板(11)和下位机控制板(12)。
4.根据权利要求3所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述上位机主控板(11)采用ubuntu系统。
5.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述饲料管(8)呈倾斜设置，所述饲料管(8)的前端高于后端。
6.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述U形支撑板(9)的顶部且位于电磁阀(15)正下方的位置设有第一支撑座(90)，所述电磁阀(15)固定在第一支撑座(90)的顶部。
7.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述U形支撑板(9)的顶部且位于饲料管(8)外壁中部正下方的位置设有第二支撑座(91)，所述饲料管(8)固定在第二支撑座(91)的顶部。
8.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述储料筒(7)的顶部铰接有翻盖(70)。
9.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：当所述挡板(20)向下倾斜打开时，所述限位块(2000)前侧的顶部与出料管(71)的外壁相接触。
10.根据权利要求1所述的工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机，其特征在于：所述外壳(18)的后侧设有显示屏(19)。
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| CN202110881992.3A CN113519431A (zh) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | 一种工厂化水产养殖无轨道式智能导航投饲机 |
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