CN115214861B - 具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,包括捕捞组件,捕捞组件上设有锚固端,锚固端通过锚绳与捕捞船固定连接,捕捞组件具有捕捞基体,捕捞基体上设有捕捞网罩,捕捞基体的上方设有第一固定板,第一固定板的上方设有第二固定板,第一固定板的上表面设有泵体,第二固定板的上表面设有捕捞腔室,捕捞腔室通过管道与泵体连通,捕捞腔室的上方设有捕捞入口,捕捞腔室的侧面连接有捕捞管,捕捞管的一端部延伸至捕捞网罩的外侧,捕捞腔室和捕捞管周向等距分布有若干个;本发明通过捕捞管将鱼类吸入到捕捞网罩内,体型较小的鱼类能够向上游动至躲避组件中,避免其被捕捞网罩中的较大鱼类捕食,便于在捕捞作业完成后,进行人为放生。
Description
技术领域
本发明涉及水下机器人技术领域,具体为具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人。
背景技术
“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人,目前在西方国家,机械宠物十分流行,另外,对于海洋生物捕捞,即对海洋生物进行捕捞,把生物从深海捕获出水进行科学研究或者其他商业用途,目前通常采用一种拖网捕获技术,它是一种利用船舶航行的拖拽式捕捞方式,底拖网是一种用于对海洋底栖生物等小型生物进行捕获技术,这种底拖网技术对生态系统造成了灾难性伤害,珊瑚、海绵、鱼类和其它动物都将因此受到捕杀,同时众多海洋生物的栖息地—海山等水下生态系统也遭到了严重的破坏,这种捕捞方式对海洋生态系统造成了无法弥补的损失,由于拖网技术很难对生物进行有针对性的捕获,往往造成不分青红皂白的“滥杀无辜”,成功率低且浪费资源,因此研究出一种具有针对性捕捞的装置具有广阔的开发前景。
现有技术中公开的一种仿生海底生物捕捞机器人(CN103029818B),该发明具有捕捞机器人的本体,基于人工肌肉的具有海底行走和捕捞海底生物两种功能的四肢,用于感知水深的压力传感器,用于检测捕捞机器人行走方向的数字罗盘,用于获取捕捞机器人周边 360°的全景立体视觉视频图像的双目立体全景视觉传感器和用于控制四肢协调海底行走、对捕捞对象的识别和空间定位、自主导航、控制捕捞动作以及与水面母船进行信息交互的智能体,与水面母船进行通信和能源设备提供设备连接的脐带;该发明具有自然柔顺性好、机构简单、控制复杂度低、制造和维护成本低、捕捞过程高效率的优点。
发明内容
本发明的目的在于提供具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,以解决捕捞海洋生物不具有针对性、无法保护幼鱼、装置内部水流交换不及时、装置在水中重心不稳的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,包括,捕捞组件,捕捞组件上设有锚固端,锚固端通过锚绳与捕捞船固定连接;躲避组件,躲避组件设于捕捞组件的中上部;摆动组件,摆动组件设于捕捞组件的中下部;
捕捞组件具有捕捞基体,捕捞基体具有圆板状结构,捕捞基体上设有捕捞网罩,捕捞网罩具有半球状结构,捕捞基体的下方转动连接有转动连杆,转动连杆得另一端部设有驱动桨叶,捕捞基体的上方设有第一固定板,第一固定板的上方设有第二固定板,第一固定板和第二固定板的边缘处固定连接于捕捞网罩的内侧面,第一固定板的上表面设有泵体,第二固定板的上表面设有捕捞腔室,捕捞腔室通过管道与泵体连通,捕捞腔室的上方设有捕捞入口,捕捞腔室的侧面连接有捕捞管,捕捞管的一端部延伸至捕捞网罩的外侧,捕捞腔室和捕捞管周向等距分布有若干个;
该具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,将其下放到指定水域后,通过配重的方式使其悬浮到水中,同时控制驱动桨叶可以实现自身的位移,并且也可以通过控制转动连杆,改变驱动桨叶的驱动方向,使装置整体上浮,调整其下放作业深度,而后通过泵体来抽吸水域中的海参、鱼类等,通过捕捞管吸入到捕捞腔室内,随后鱼类通过捕捞入口进入到捕捞网罩内部,体型较小的鱼类能够向上游动至躲避组件中,避免其被捕捞网罩中的较大鱼类捕食,便于在捕捞作业完成后,进行人为地放生,或通过上方的放生组件逃出。
放生组件的下方设有躲避组件,躲避组件具有圆筒状结构,躲避组件的上端部固定连接于放生通道的内侧壁上,躲避组件的侧面周向开设有若干个第一通孔,躲避组件的下端部设有浮板,浮板上设有第二通孔,浮板的中部设有转轴,转轴上周向设有上旋叶片和下旋叶片,上旋叶片设于浮板的上方,下旋叶片设于浮板的下方;
躲避组件的设计,一方面能够为幼鱼提供躲避空间,避免被捕捞网罩内的大鱼挤压或捕食,具体地,随着捕捞装置的不断工作,大量鱼类由各个捕捞管源源不断地通过捕捞腔室的捕捞入口进入到捕捞网罩内部,由于鱼类的大小不一,难免会产生挤压和生物之间互相捕食的情况,这时较小的鱼类可以向上游动,经过第二通孔躲避到躲避组件内部,直至进入到放生组件内,上岸以后由工作人员进行放生;另一方面,躲避组件下端部的浮板具有浮力,能够保持其自身处于悬浮状态和捕捞网罩顶部在水中处于展开状态;另一方面,浮板上下表面设有的上旋叶片和下旋叶片能够在水流的流动作用下围绕转轴转动,有利于促进躲避组件内外的水流交换,也能够促进幼鱼向上游动来使其逃离,还能够避免幼鱼大量聚集在躲避组件内,影响装置的正常运行。
捕捞网罩的顶部设有放生组件,放生组件具有放生网箱,放生网箱具有交错布置的柔性连杆,放生网箱的下表面设有放生底板,放生底板的中部开设有放生通道;
放生组件的设计一方面可以配合躲避组件放生幼鱼,也避免大鱼进入;另一方面,放生网箱底部的放生底板具有浮力,其配合躲避组件能够保持捕捞网罩上端的形状稳定,避免捕捞网罩在水流的冲击下,造成捕捞网罩的形状不稳定,缩小捕获空间,影响装置正常工作。
摆动组件具有第三固定板,第三固定板下方设有驱动电机,驱动电机设于捕捞基体上,驱动电机贯穿第一固定板,驱动电机的输出端连接有摆动轴,摆动轴的侧面周向设有摆动板,摆动板上具有摆动侧板,摆动板和摆动侧板之间通过连接板固定连接,摆动轴的侧面周向设有辅助板;
摆动组件设于躲避组件的正下方,摆动轴与转轴同轴设置;
摆动组件一方面能够在驱动电机的驱动下带动摆动板及摆动侧板的旋转,能够带动水流促进生物位移,并且有利于清除第三固定板上的污泥等杂物;另一方面,摆动组件有利于使被捕捞物分布到捕捞网罩内的各个区域,有利于实现装置整体在水中的重心稳定性,避免鱼类集中到捕捞网罩或第二固定板的局部区域,造成装置失衡。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1. 该具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,通过躲避组件的设计,为幼鱼提供躲避空间的同时,也有利于促进躲避组件内外的水流交换,促进幼鱼向上游动来使其逃离,还能够避免幼鱼大量聚集在躲避组件内,影响装置的正常运行;
2. 该具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,通过放生组件的设计,使其配合躲避组件能够保持捕捞网罩上端的形状稳定,避免捕捞网罩在水流的冲击下,造成捕捞网罩的形状不稳定,缩小捕获空间,影响装置正常工作;
3. 该具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,通过摆动组件的设计,能够带动水流促进生物位移,并且有利于清除第三固定板上的污泥等杂物,也有利于使被捕捞物分布到捕捞网罩内的各个区域,有利于实现装置整体在水中的重心稳定性,避免鱼类集中到捕捞网罩或第二固定板的局部区域,造成装置失衡。
附图说明
图1为本发明提供的具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人的一种较佳实施例的结构示意图;
图2为图1所示捕捞组件的结构示意图;
图3为图2所示躲避组件的结构示意图;
图4为图2所示摆动组件的结构示意图;
图5为图4所示Ⅰ-Ⅰ的放大示意图;
图6为图2所示放生组件的结构示意图。
图中:1、捕捞组件;11、捕捞基体;12、捕捞网罩;13、驱动桨叶;14、转动连杆;15、第一固定板;16、第二固定板;17、泵体;18、捕捞腔室;19、捕捞管;110、捕捞入口;2、躲避组件;21、放生组件;22、第一通孔;23、浮板;24、放生网箱;25、柔性连杆;26、转轴;27、上旋叶片;28、下旋叶片;29、第二通孔;210、放生底板;211、放生通道;3、摆动组件;31、第三固定板;32、驱动电机;33、摆动轴;34、摆动板;35、摆动侧板;36、连接板;37、辅助板;4、捕捞船;5、锚绳;6、锚固端。
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。
请参阅图1-4,本发明提供的一种实施例:具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,包括,捕捞组件1,捕捞组件1上设有锚固端6,锚固端6通过锚绳5与捕捞船4固定连接;躲避组件2,躲避组件2设于捕捞组件1的中上部;摆动组件3,摆动组件3设于捕捞组件1的中下部;
捕捞组件1具有捕捞基体11,捕捞基体11具有圆板状结构,捕捞基体11上设有捕捞网罩12,捕捞网罩12具有半球状结构,捕捞基体11的下方转动连接有转动连杆14,转动连杆14得另一端部设有驱动桨叶13,捕捞基体11的上方设有第一固定板15,第一固定板15的上方设有第二固定板16,第一固定板15和第二固定板16的边缘处固定连接于捕捞网罩12的内侧面,第一固定板15的上表面设有泵体17,第二固定板16的上表面设有捕捞腔室18,捕捞腔室18通过管道与泵体17连通,捕捞腔室18的上方设有捕捞入口110,捕捞腔室18的侧面连接有捕捞管19,捕捞管19的一端部延伸至捕捞网罩12的外侧,捕捞腔室18和捕捞管19周向等距分布有若干个;
该具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,将其下放到指定水域后,通过配重的方式使其悬浮到水中,同时控制驱动桨叶13可以实现自身的位移,并且也可以通过控制转动连杆14,改变驱动桨叶13的驱动方向,使装置整体上浮,调整其下放作业深度,而后通过泵体17来抽吸水域中的海参、鱼类等,通过捕捞管19吸入到捕捞腔室18内,随后鱼类通过捕捞入口110进入到捕捞网罩12内部,体型较小的鱼类能够向上游动至躲避组件2中,避免其被捕捞网罩12中的较大鱼类捕食,便于在捕捞作业完成后,进行人为地放生,或通过上方的放生组件21逃出。
请参阅图2-3,放生组件21的下方设有躲避组件2,躲避组件2具有圆筒状结构,躲避组件2的上端部固定连接于放生通道211的内侧壁上,躲避组件2的侧面周向开设有若干个第一通孔22,躲避组件2的下端部设有浮板23,浮板23上设有第二通孔29,浮板23的中部设有转轴26,转轴26上周向设有上旋叶片27和下旋叶片28,上旋叶片27设于浮板23的上方,下旋叶片28设于浮板23的下方;
躲避组件2的设计,一方面能够为幼鱼提供躲避空间,避免被捕捞网罩12内的大鱼挤压或捕食,具体地,随着捕捞装置的不断工作,大量鱼类由各个捕捞管19源源不断地通过捕捞腔室18的捕捞入口110进入到捕捞网罩12内部,由于鱼类的大小不一,难免会产生挤压和生物之间互相捕食的情况,这时较小的鱼类可以向上游动,经过第二通孔29躲避到躲避组件2内部,直至进入到放生组件21内,上岸以后由工作人员进行放生;另一方面,躲避组件2下端部的浮板23具有浮力,能够保持其自身处于悬浮状态和捕捞网罩12顶部在水中处于展开状态;另一方面,浮板23上下表面设有的上旋叶片27和下旋叶片28能够在水流的流动作用下围绕转轴26转动,有利于促进躲避组件2内外的水流交换,也能够促进幼鱼向上游动来使其逃离,还能够避免幼鱼大量聚集在躲避组件2内,影响装置的正常运行。
请参阅图2、图6,捕捞网罩12的顶部设有放生组件21,放生组件21具有放生网箱24,放生网箱24具有交错布置的柔性连杆25,放生网箱24的下表面设有放生底板210,放生底板210的中部开设有放生通道211;
放生组件21的设计一方面可以配合躲避组件2放生幼鱼,也避免大鱼进入;另一方面,放生网箱24底部的放生底板210具有浮力,其配合躲避组件2能够保持捕捞网罩12上端的形状稳定,避免捕捞网罩12在水流的冲击下,造成捕捞网罩12的形状不稳定,缩小捕获空间,影响装置正常工作。
请参阅图2、图4、图5,摆动组件3具有第三固定板31,第三固定板31下方设有驱动电机32,驱动电机32设于捕捞基体11上,驱动电机32贯穿第一固定板15,驱动电机32的输出端连接有摆动轴33,摆动轴33的侧面周向设有摆动板34,摆动板34上具有摆动侧板35,摆动板34和摆动侧板35之间通过连接板36固定连接,摆动轴33的侧面周向设有辅助板37;
摆动组件3设于躲避组件2的正下方,摆动轴33与转轴26同轴设置;
摆动组件3一方面能够在驱动电机32的驱动下带动摆动板34及摆动侧板35的旋转,能够带动水流促进生物位移,并且有利于清除第三固定板31上的污泥等杂物;另一方面,摆动组件3有利于使被捕捞物分布到捕捞网罩12内的各个区域,有利于实现装置整体在水中的重心稳定性,避免鱼类集中到捕捞网罩12或第二固定板16的局部区域,造成装置失衡。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (3)
1.具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,包括,
捕捞组件(1),所述捕捞组件(1)上设有锚固端(6),所述锚固端(6)通过锚绳(5)与捕捞船(4)固定连接;
躲避组件(2),所述躲避组件(2)设于所述捕捞组件(1)的中上部;
摆动组件(3),所述摆动组件(3)设于所述捕捞组件(1)的中下部;
其特征在于:所述捕捞组件(1)具有捕捞基体(11),所述捕捞基体(11)具有圆板状结构,所述捕捞基体(11)上设有捕捞网罩(12),所述捕捞网罩(12)具有半球状结构,所述捕捞基体(11)的下方转动连接有转动连杆(14),所述转动连杆(14)得另一端部设有驱动桨叶(13),所述捕捞基体(11)的上方设有第一固定板(15),所述第一固定板(15)的上方设有第二固定板(16),所述第一固定板(15)和所述第二固定板(16)的边缘处固定连接于所述捕捞网罩(12)的内侧面,所述第一固定板(15)的上表面设有泵体(17),所述第二固定板(16)的上表面设有捕捞腔室(18),所述捕捞腔室(18)通过管道与所述泵体(17)连通,所述捕捞腔室的上方设有捕捞入口(110),所述捕捞腔室(18)的侧面连接有捕捞管(19),所述捕捞管(19)的一端部延伸至所述捕捞网罩(12)的外侧,所述捕捞腔室(18)和所述捕捞管(19)周向等距分布有若干个;
所述捕捞网罩(12)的顶部设有放生组件(21),所述放生组件(21)具有放生网箱(24),所述放生网箱(24)具有交错布置的柔性连杆(25),所述放生网箱(24)的下表面设有放生底板(210),所述放生底板(210)的中部开设有放生通道(211);
所述放生组件(21)的下方设有躲避组件(2),所述躲避组件(2)具有圆筒状结构,所述躲避组件(2)的上端部固定连接于所述放生通道(211)的内侧壁上,所述躲避组件(2)的侧面周向开设有若干个第一通孔(22),所述躲避组件(2)的下端部设有浮板(23),所述浮板(23)上设有第二通孔(29),所述浮板(23)的中部设有转轴(26),所述转轴(26)上周向设有上旋叶片(27)和下旋叶片(28),所述上旋叶片(27)设于所述浮板(23)的上方,所述下旋叶片(28)设于所述浮板(23)的下方。
2.根据权利要求1所述的具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,其特征在于:所述摆动组件(3)具有第三固定板(31),所述第三固定板(31)下方设有驱动电机(32),所述驱动电机(32)设于所述捕捞基体(11)上,所述驱动电机(32)贯穿所述第一固定板(15),所述驱动电机(32)的输出端连接有摆动轴(33),所述摆动轴(33)的侧面周向设有摆动板(34),所述摆动板(34)上具有摆动侧板(35),所述摆动板(34)和摆动侧板(35)之间通过连接板(36)固定连接,所述摆动轴(33)的侧面周向设有辅助板(37)。
3.根据权利要求2所述的具有幼鱼保护功能的捕捞海洋生物的仿生机器人,其特征在于:所述摆动组件(3)设于所述躲避组件(2)的正下方,所述摆动轴(33)与所述转轴(26)同轴设置。
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- 2022-06-29 CN CN202210746383.1A patent/CN115214861B/zh active Active
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