CN115344054A - 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法 - Google Patents

基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115344054A
CN115344054A CN202211270628.4A CN202211270628A CN115344054A CN 115344054 A CN115344054 A CN 115344054A CN 202211270628 A CN202211270628 A CN 202211270628A CN 115344054 A CN115344054 A CN 115344054A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bait
auger
boat
casting
bait casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211270628.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115344054B (zh
Inventor
赵德安
秦云
孙月平
袁浩
邓锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou Huierda Intelligent Equipment Co ltd
Original Assignee
Changzhou Huierda Intelligent Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou Huierda Intelligent Equipment Co ltd filed Critical Changzhou Huierda Intelligent Equipment Co ltd
Priority to CN202211270628.4A priority Critical patent/CN115344054B/zh
Publication of CN115344054A publication Critical patent/CN115344054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115344054B publication Critical patent/CN115344054B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/33Multimode operation in different systems which transmit time stamped messages, e.g. GPS/GLONASS
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Feeding And Watering For Cattle Raising And Animal Husbandry (AREA)

Abstract

本发明属于自动导航智能作业装备控制技术领域,具体涉及一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法,通过GPS/北斗获取待投饵区域的坐标数据,根据养殖要求确定投放饵料的相关参数;设置投饵船下料绞龙转角反馈;进行投饵船的路径规划;在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量,实现了提升全自动投饵船的投饵准确率,精确控制饵料抛幅与投饵密度,可大大提高工作效率,解放农民劳动力,促进水产养殖业的蓬勃发展。

Description

基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法
技术领域
本发明属于自动导航智能作业装备控制技术领域,具体涉及一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法。
背景技术
中国水产养殖业历史悠久,其中河蟹养殖规模较大,养殖基地主要集中在江苏、安徽、湖北等地。在河蟹池塘养殖的整个过程中, 需要科学饲养、精心管理。河蟹除食用水草和底栖生物外,主要依靠投喂饲料,然而采用人工撑船投饵喂料的工作效率较低,采取定点投饵机只能固定在某一地点固定投饵难以做到均匀投饵。
因此,基于上述技术问题需要设计一种新的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,包括:
获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数;
设置投饵船下料绞龙转角反馈;
进行投饵船的路径规划;
在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;以及
根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量。
进一步,所述获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数的方法包括:
通过GPS/北斗定位系统获取待投饵区域各角落的经纬度坐标,按内螺旋回字形路径进行作业路径规划,根据养殖需求确定回字形路径上各个直线作业段的起始点和结束点坐标、作业水面宽度、饵料分布密度和投饵船船速;以及
根据GPS/北斗定位系统获取投饵船在单位时间内位置变化,获取平均船速,通过调整投饵船的明轮驱动系统的控制量,对船速实施转速闭环控制。
进一步,所述设置投饵船下料绞龙转角反馈的方法包括:
在投饵船上将码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;
投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放。
进一步,通过抛撒饵料试验,确定抛幅与抛盘转速的关系曲线,改变抛盘电机的电压即可改变饵料的抛幅;
根据各直线作业段水面的宽度,确定抛幅及抛盘电机电压,实现投饵船的抛幅控制。
进一步,所述进行投饵船的路径规划的方法包括:
将直线作业段L 1、 L 2、 L i L n 区分为独立的各直线作业段,将各直线作业段作业水面宽度和饵料分布密度相乘,得到在L i 作业段上的饵料的等效线密度值,将最大的作业段饵料等效线密度值计算出,得到其余各作业段相对于最大的作业段饵料等效线密度值的标幺值;
计算各直线作业段饵料等效线密度值,总投饵量为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,第i段饵料等效线密度值为
Figure 142628DEST_PATH_IMAGE002
,第i段长度为
Figure 280348DEST_PATH_IMAGE003
,最大段饵料等效线密度值为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 726242DEST_PATH_IMAGE005
,则有总投饵量为
Figure 683834DEST_PATH_IMAGE001
Figure 358529DEST_PATH_IMAGE001
=
Figure 101488DEST_PATH_IMAGE006
其中:
Figure DEST_PATH_IMAGE007
=
Figure 203436DEST_PATH_IMAGE008
;则
Figure 913903DEST_PATH_IMAGE009
确定最大段饵料等效线密度值
Figure 172715DEST_PATH_IMAGE004
,从而确定各直线作业段饵料线密度值。
进一步,所述在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制的方法包括:
GPS/北斗定位系统每隔预设时间更新一次位置信号,从每个直线作业段开始通过对GPS/北斗定位系统的位置信号的计算,得到当前位置与当前直线作业段开始点的距离;
每前进S距离,就给绞龙电机施加一个强驱动信号,绞龙电机转动后,带动绞龙和编码盘旋转一定角度,使一定量的饵料下料,同时感应开关发生电平跳变,使绞龙电机驱动信号清零,绞龙电机停转;
根据本次投饵作业饵料总量计算出感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S的初值;
绞龙每旋转1圈的饵料下料量的确定,输送机直径为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
,螺距为
Figure 753869DEST_PATH_IMAGE011
,物料充填系数为
Figure 823456DEST_PATH_IMAGE012
,物料容重为P
当绞龙水平安装时,绞龙每转1圈的饵料下料量
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 178477DEST_PATH_IMAGE014
投饵船每行驶1m,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 991712DEST_PATH_IMAGE015
,绞龙每转1圈的饵料下料量为
Figure 207798DEST_PATH_IMAGE013
,则绞龙应旋转的转数
Figure DEST_PATH_IMAGE016
Figure 651549DEST_PATH_IMAGE017
绞龙每转1圈,编码器转一圈,感应开关发出
Figure 336608DEST_PATH_IMAGE018
次电平跳变信号,投饵船每行驶1m,感应开关应发出的电平跳变信号数
Figure DEST_PATH_IMAGE019
Figure 907529DEST_PATH_IMAGE020
感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离
Figure 728855DEST_PATH_IMAGE022
的初值:
Figure DEST_PATH_IMAGE023
进一步,所述根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量的方法包括:
通过比较当前剩余饵料重量与饵料总重量之比和待投饵加权路线长度/总投饵加权路线长度之比,动态调节感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S
饵料总重量为
Figure 61616DEST_PATH_IMAGE024
,当前剩余饵料重量为
Figure 233971DEST_PATH_IMAGE025
,总投饵加权路线长度为
Figure DEST_PATH_IMAGE026
,待投饵加权路线长度为
Figure 811846DEST_PATH_IMAGE027
Figure 753257DEST_PATH_IMAGE028
若剩余饵料偏多,即:
Figure DEST_PATH_IMAGE029
此时使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S降低5%;
如若剩余饵料偏少,即:
Figure 256919DEST_PATH_IMAGE030
则使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S提高5%。
第二方面,本发明还提供一种采用上述基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵系统,包括:
获取模块,获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数;
反馈模块,设置下料绞龙转角反馈;
规划模块,进行投饵船的路径规划;
下料模块,在投饵船按路径行驶进行投饵时,对饵料下料进行比例控制;以及
调节模块,动态调节饵料的下料量。
第三方面,本发明还提供一种采用上述基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵船,包括:
料仓、下料绞龙、绞龙电机、绞龙电机驱动电路、码盘、感应开关、抛盘、称重传感器、船体及驱动系统、船体驱动系统调速电路、GPS/北斗定位模块和控制器;
所述料仓适于存储饵料;
码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;
投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放;
所述GPS/北斗定位模块与所述控制器电性连接,以获取投饵船的位置信息;
所述控制器适于通过所述船体驱动系统调速电路控制船体及驱动系统,以调整行驶速度;
所述控制器适于通过所述绞龙电机驱动电路驱动所述绞龙电机工作;
所述称重传感器适于称量料仓中饵料的重量。
本发明的有益效果是,本发明通过GPS/北斗获取待投饵区域的坐标数据,根据养殖要求确定投放饵料的相关参数;设置投饵船下料绞龙转角反馈;进行投饵船的路径规划;在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量,实现了提升全自动投饵船的投饵准确率,精确控制饵料抛幅与投饵密度,可大大提高工作效率,解放农民劳动力,促进水产养殖业的蓬勃发展。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的流程图;
图2是本发明的一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的原理框图;
图3是本发明的全自动投饵船路径规划示意图;
图4 电机驱动信号与感应开关输出信号的时序逻辑图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
实施例1
如图1-4所示,本实施例1提供了一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,包括:GPS/北斗获取待投饵区域的坐标数据,根据养殖要求确定投放饵料的相关参数;设置投饵船下料绞龙转角反馈;进行投饵船的路径规划;在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量,实现了提升全自动投饵船的投饵准确率,精确控制饵料抛幅与投饵密度,可大大提高工作效率,解放农民劳动力,促进水产养殖业的蓬勃发展。
在本实施例中,所述获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数的方法包括:通过GPS/北斗定位系统获取待投饵区域各角落的经纬度坐标,按内螺旋回字形路径进行作业路径规划,根据养殖需求确定回字形路径上各个直线作业段的起始点和结束点坐标、作业水面宽度、饵料分布密度和投饵船船速;以及根据GPS/北斗定位系统获取投饵船在单位时间内位置变化,获取平均船速,通过调整投饵船的明轮驱动系统的控制量,对船速实施转速闭环控制。以矩形池塘为例,通过GPS/北斗定位系统测取池塘四角经纬度坐标,按内螺旋回字形路径进行作业路径规划。根据各区域河蟹和龙虾对饵料的需求,确定回字形路径上各个直线作业段的起始点和结束点坐标、作业水面宽度、饵料分布密度(相对值)、作业船速等参数。控制器通过GPS/北斗定位系统实时检测在单位时间内投饵船的位置变化,计算出平均船速,通过调整明轮驱动系统的控制量,对船速实施转速闭环控制;可以精确的划分路径,并且精确的确定各参数的数据,便于后续的计算处理,只有精确的数据才可以对后续精确的投料控制提供基础。
在本实施例中,所述设置投饵船下料绞龙转角反馈的方法包括:投饵船使用有轴绞龙推动物料实现下料;在投饵船上将码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放;通过绞龙运输饵料并通过抛盘抛洒,可以将饵料抛洒在水面上,并且防止饵料集中在一处,可以抛洒均匀。
在本实施例中,通过抛撒饵料试验,确定抛幅与抛盘转速(电压)的关系曲线,改变抛盘电机的电压即可改变饵料的抛幅;根据各直线作业段水面的宽度,确定抛幅及抛盘电机电压,实现投饵船的抛幅控制。
在本实施例中,所述进行投饵船的路径规划的方法包括:将直线作业段L 1、 L 2、 L i L n 区分为独立的各直线作业段,其中L 1即为直线作业段ABL 2为直线作业段BC,以此类推,每个直线作业段的长度均可以通过计算得到;将各直线作业段作业水面宽度和饵料分布密度(相对值)相乘,得到在L i 作业段上的饵料的等效线密度值,将最大的作业段饵料等效线密度值计算出,得到其余各作业段相对于最大的作业段饵料等效线密度值的标幺值;由于每次投放的饵料总量需根据河蟹龙虾的放养密度、养殖期、天气等情况进行调整,所以确定各直线作业段饵料等效线密度值(将饵料集中在航线上所等效的密度)的相对值即可。将各段水面宽度和饵料分布密度(相对值)相乘,得到在Li段上的饵料的等效线密度值,将最大段饵料等效线密度值计算出,可得到其余各段相对于最大段饵料等效线密度值的标幺值。
计算各直线作业段饵料等效线密度值,总投饵量为
Figure 916571DEST_PATH_IMAGE001
,第i段饵料等效线密度值为
Figure 609720DEST_PATH_IMAGE002
,第i段长度为
Figure 359633DEST_PATH_IMAGE031
,最大段饵料等效线密度值为
Figure 378404DEST_PATH_IMAGE004
,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 446723DEST_PATH_IMAGE005
,则有总投饵量为
Figure 209143DEST_PATH_IMAGE001
Figure 859567DEST_PATH_IMAGE001
=
Figure 725937DEST_PATH_IMAGE006
其中:
Figure 360180DEST_PATH_IMAGE007
=
Figure 598395DEST_PATH_IMAGE008
;则
Figure 352593DEST_PATH_IMAGE009
当总投饵量已知时,利用上式可确定最大段饵料等效线密度值
Figure 713167DEST_PATH_IMAGE004
,从而确定各直线作业段饵料线密度值。
在本实施例中,所述在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制的方法包括:GPS/北斗定位系统每隔预设时间更新一次位置信号(例如GPS/北斗信号接收器每0.1秒更新一次位置信号),从每个直线作业段开始通过对GPS/北斗定位系统的位置信号的计算,得到当前位置与当前直线作业段开始点的距离;
每前进S距离,就给绞龙电机施加一个强驱动信号,绞龙电机转动后,带动绞龙和编码盘旋转一定角度,使一定量的饵料下料,同时感应开关发生电平跳变,使绞龙电机驱动信号清零,绞龙电机停转;绞龙电机驱动信号与感应开关输出信号的时序逻辑图如图4所示;
根据本次投饵作业饵料总量计算出感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S的初值;
绞龙每旋转1圈的饵料下料量的确定,输送机直径为
Figure 303549DEST_PATH_IMAGE010
dm),螺距为
Figure 96186DEST_PATH_IMAGE011
dm),物料充填系数为
Figure 986782DEST_PATH_IMAGE012
,物料容重为
Figure DEST_PATH_IMAGE032
当绞龙水平安装时,绞龙每转1圈的饵料下料量
Figure 174050DEST_PATH_IMAGE013
(单位为kg):
Figure 251727DEST_PATH_IMAGE014
投饵船每行驶1m,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 894061DEST_PATH_IMAGE015
,绞龙每转1圈的饵料下料量为
Figure 327579DEST_PATH_IMAGE013
,则绞龙应旋转的转数
Figure 29956DEST_PATH_IMAGE016
Figure 594929DEST_PATH_IMAGE017
绞龙每转1圈,编码器转一圈,感应开关发出
Figure 227905DEST_PATH_IMAGE018
次电平跳变信号,投饵船每行驶1m,感应开关应发出的电平跳变信号数
Figure 827513DEST_PATH_IMAGE019
Figure 700791DEST_PATH_IMAGE020
感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离
Figure 441476DEST_PATH_IMAGE022
m)的初值:
Figure 425613DEST_PATH_IMAGE023
在本实施例中,所述根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量的方法包括:通过比较当前剩余饵料重量与饵料总重量之比和待投饵加权路线长度/总投饵加权路线长度之比,动态调节感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S
饵料总重量为
Figure 145307DEST_PATH_IMAGE024
,当前剩余饵料重量为
Figure 376437DEST_PATH_IMAGE025
,总投饵加权路线长度为
Figure 650424DEST_PATH_IMAGE026
,待投饵加权路线长度为
Figure 438251DEST_PATH_IMAGE027
Figure 746873DEST_PATH_IMAGE028
若剩余饵料偏多,即:
Figure 915948DEST_PATH_IMAGE029
此时使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S降低5%;
如若剩余饵料偏少,即:
Figure 146072DEST_PATH_IMAGE030
则使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S提高5%。解决了人工撑船投饵喂料的工作效率低,采取定点投饵机又只能固定在某一地点固定投饵难以做到均匀投饵的问题,解放了农村劳动力,提高了生产效率。
实施例2
在实施例1的基础上,本实施例2还提供一种采用实施例1中基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵系统,包括:获取模块,获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数;反馈模块,设置下料绞龙转角反馈;规划模块,进行投饵船的路径规划;下料模块,在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;以及调节模块,根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量;各模块的具体功能在实施例1中已经详细描述,在本实施例中不再赘述。
实施例3
在实施例1的基础上,本实施例3还提供一种采用实施例1中基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵船,包括:料仓、下料绞龙、绞龙电机、绞龙电机驱动电路、码盘、感应开关、抛盘、称重传感器、船体及驱动系统、船体驱动系统调速电路、GPS/北斗定位模块和控制器;所述料仓适于存储饵料;码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放;所述GPS/北斗定位模块与所述控制器电性连接,以获取投饵船的位置信息;所述控制器适于通过所述船体驱动系统调速电路控制船体及驱动系统,以调整行驶速度;所述控制器适于通过所述绞龙电机驱动电路驱动所述绞龙电机工作;所述称重传感器适于称量料仓中饵料的重量。
综上所述,本发明通过获取待投饵区域的坐标数据,并获取投放饵料的相关参数;通过投饵船进行投饵;进行投饵船的路径规划;在投饵船按路径行驶进行投饵时,对饵料下料进行控制;以及动态调节饵料的下料量,实现了提升全自动投饵船的投饵准确率,精确控制饵料抛幅与投饵密度可大大提高工作效率,解放农民劳动力,促进水产养殖业的蓬勃发展。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROMRead-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAMRandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,包括:
获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数;
设置投饵船下料绞龙转角反馈;
进行投饵船的路径规划;
在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;以及
根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量;
所述获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数的方法包括:
通过GPS/北斗定位系统获取待投饵区域各角落的经纬度坐标,按内螺旋回字形路径进行作业路径规划,根据养殖需求确定回字形路径上各个直线作业段的起始点和结束点坐标、作业水面宽度、饵料分布密度和投饵船船速;以及
根据GPS/北斗定位系统获取投饵船在单位时间内位置变化,获取平均船速,通过调整投饵船的明轮驱动系统的控制量,对船速实施转速闭环控制。
2.如权利要求1所述的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,
所述设置投饵船下料绞龙转角反馈的方法包括:
在投饵船上将码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;
投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放。
3.如权利要求2所述的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,
通过抛撒饵料试验,确定抛幅与抛盘转速的关系曲线,改变抛盘电机的电压即可改变饵料的抛幅;
根据各直线作业段水面的宽度,确定抛幅及抛盘电机电压,实现投饵船的抛幅控制。
4.如权利要求3所述的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,
所述进行投饵船的路径规划的方法包括:
将直线作业段L 1、 L 2、 L i L n 区分为独立的各直线作业段,将各直线作业段作业水面宽度和饵料分布密度相乘,得到在L i 作业段上的饵料的等效线密度值,将最大的作业段饵料等效线密度值计算出,得到其余各作业段相对于最大的作业段饵料等效线密度值的标幺值;
计算各直线作业段饵料等效线密度值,总投饵量为
Figure 80444DEST_PATH_IMAGE001
,第i段饵料等效线密度值为
Figure 780546DEST_PATH_IMAGE002
,第i段长度为
Figure 696550DEST_PATH_IMAGE003
,最大段饵料等效线密度值为
Figure 309059DEST_PATH_IMAGE004
,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 412144DEST_PATH_IMAGE005
,则有总投饵量为
Figure 696364DEST_PATH_IMAGE001
Figure 670136DEST_PATH_IMAGE001
=
Figure 765131DEST_PATH_IMAGE006
其中:
Figure 575086DEST_PATH_IMAGE002
=
Figure 413729DEST_PATH_IMAGE007
;则
Figure 38746DEST_PATH_IMAGE008
确定最大段饵料等效线密度值
Figure 553910DEST_PATH_IMAGE009
,从而确定各直线作业段饵料线密度值。
5.如权利要求4所述的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,
所述在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制的方法包括:
GPS/北斗定位系统每隔预设时间更新一次位置信号,从每个直线作业段开始通过对GPS/北斗定位系统的位置信号的计算,得到当前位置与当前直线作业段开始点的距离;
每前进S距离,就给绞龙电机施加一个强驱动信号,绞龙电机转动后,带动绞龙和编码盘旋转一定角度,使一定量的饵料下料,同时感应开关发生电平跳变,使绞龙电机驱动信号清零,绞龙电机停转;
根据本次投饵作业饵料总量计算出感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S的初值;
绞龙每旋转1圈的饵料下料量的确定,输送机直径为
Figure 631587DEST_PATH_IMAGE010
,螺距为
Figure 477183DEST_PATH_IMAGE011
,物料充填系数为
Figure 973018DEST_PATH_IMAGE012
,物料容重为P
当绞龙水平安装时,绞龙每转1圈的饵料下料量
Figure 409815DEST_PATH_IMAGE013
Figure 178051DEST_PATH_IMAGE014
投饵船每行驶1m,第i段饵料等效线密度值标幺值为
Figure 607764DEST_PATH_IMAGE015
,绞龙每转1圈的饵料下料量为
Figure 207373DEST_PATH_IMAGE016
,则绞龙应旋转的转数
Figure 815072DEST_PATH_IMAGE017
Figure 821336DEST_PATH_IMAGE018
绞龙每转1圈,编码器转一圈,感应开关发出
Figure 539894DEST_PATH_IMAGE019
次电平跳变信号,投饵船每行驶1m,感应开关应发出的电平跳变信号数
Figure 994009DEST_PATH_IMAGE020
Figure 772609DEST_PATH_IMAGE021
感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离
Figure 561442DEST_PATH_IMAGE022
的初值:
Figure 83690DEST_PATH_IMAGE023
6.如权利要求5所述的基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法,其特征在于,
所述根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量的方法包括:
通过比较当前剩余饵料重量与饵料总重量之比和待投饵加权路线长度/总投饵加权路线长度之比,动态调节感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S
饵料总重量为
Figure 392312DEST_PATH_IMAGE024
,当前剩余饵料重量为
Figure 341813DEST_PATH_IMAGE025
,总投饵加权路线长度为
Figure 107689DEST_PATH_IMAGE026
,待投饵加权路线长度为
Figure 433628DEST_PATH_IMAGE027
Figure 596756DEST_PATH_IMAGE028
若剩余饵料偏多,即:
Figure 717159DEST_PATH_IMAGE029
此时使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S降低5%;
如若剩余饵料偏少,即:
Figure 480584DEST_PATH_IMAGE030
则使下一个直线作业段感应开关每发出1个电平跳变信号对应的投饵船行驶距离S提高5%。
7.一种采用如权利要求1-6任一项所述基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵系统,其特征在于,包括:
获取模块,获取待投饵区域的坐标数据,并确定投放饵料的相关参数;
反馈模块,设置下料绞龙转角反馈;
规划模块,进行投饵船的路径规划;
下料模块,在投饵船按路径行驶进行投饵时,根据作业路径等效长度,对饵料下料进行比例控制;以及
调节模块,根据剩余路径等效长度和剩余饵料重量,动态调节饵料的下料量。
8.一种采用如权利要求1-6任一项所述基于GPS/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船精细投饵方法的投饵船,其特征在于,包括:
料仓、下料绞龙、绞龙电机、绞龙电机驱动电路、码盘、感应开关、抛盘、称重传感器、船体及驱动系统、船体驱动系统调速电路、GPS/北斗定位模块和控制器;
所述料仓适于存储饵料;
码盘与绞龙同轴安装,绞龙电机在带动绞龙旋转的同时,带动码盘旋转,感应开关通过码盘齿槽位置的变化,发生输出信号电平的变化;
投饵船工作时,控制器控制绞龙电机带动绞龙旋转输出饵料,再由抛盘抛撒到水面上,完成饵料的投放;
所述GPS/北斗定位模块与所述控制器电性连接,以获取投饵船的位置信息;
所述控制器适于通过所述船体驱动系统调速电路控制船体及驱动系统,以调整行驶速度;
所述控制器适于通过所述绞龙电机驱动电路驱动所述绞龙电机工作;
所述称重传感器适于称量料仓中饵料的重量。
CN202211270628.4A 2022-10-18 2022-10-18 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法 Active CN115344054B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211270628.4A CN115344054B (zh) 2022-10-18 2022-10-18 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211270628.4A CN115344054B (zh) 2022-10-18 2022-10-18 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115344054A true CN115344054A (zh) 2022-11-15
CN115344054B CN115344054B (zh) 2022-12-23

Family

ID=83957431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211270628.4A Active CN115344054B (zh) 2022-10-18 2022-10-18 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115344054B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019004830A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 株式会社ゼロプラス 自動給餌システム
CN110250069A (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 江苏大学 一种河蟹养殖自动精细投饵的实现方法
CN111449009A (zh) * 2020-03-17 2020-07-28 佛山市中渔科技有限公司 投饵方法及投饵系统
CN111954465A (zh) * 2018-03-02 2020-11-17 渔觅创新私人有限公司 自动投饵支援装置、自动投饵支援方法、以及记录介质
CN112674010A (zh) * 2020-12-17 2021-04-20 无锡卡尔曼导航技术有限公司 一种养殖无人艇的作业方法
CN113261523A (zh) * 2021-05-17 2021-08-17 上海海洋大学 一种虾塘饵料投食方法、控制模块及装置
CN114217543A (zh) * 2021-10-11 2022-03-22 江苏大学 一种基于单抛盘模型的全自动投饵船均匀投饵的控制方法
CN114586722A (zh) * 2022-01-18 2022-06-07 江苏叁拾叁信息技术有限公司 一种智能投料无人船及其投料方法
CN114967770A (zh) * 2022-06-21 2022-08-30 常州慧而达智能装备有限公司 一种适用于不平池底池塘的全自动施药船及均匀施药方法
CN115119789A (zh) * 2022-07-14 2022-09-30 江苏科技大学 一种自主学习投喂的无人养殖船系统及其实现方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019004830A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 株式会社ゼロプラス 自動給餌システム
CN111954465A (zh) * 2018-03-02 2020-11-17 渔觅创新私人有限公司 自动投饵支援装置、自动投饵支援方法、以及记录介质
CN110250069A (zh) * 2019-06-19 2019-09-20 江苏大学 一种河蟹养殖自动精细投饵的实现方法
CN111449009A (zh) * 2020-03-17 2020-07-28 佛山市中渔科技有限公司 投饵方法及投饵系统
CN112674010A (zh) * 2020-12-17 2021-04-20 无锡卡尔曼导航技术有限公司 一种养殖无人艇的作业方法
CN113261523A (zh) * 2021-05-17 2021-08-17 上海海洋大学 一种虾塘饵料投食方法、控制模块及装置
CN114217543A (zh) * 2021-10-11 2022-03-22 江苏大学 一种基于单抛盘模型的全自动投饵船均匀投饵的控制方法
CN114586722A (zh) * 2022-01-18 2022-06-07 江苏叁拾叁信息技术有限公司 一种智能投料无人船及其投料方法
CN114967770A (zh) * 2022-06-21 2022-08-30 常州慧而达智能装备有限公司 一种适用于不平池底池塘的全自动施药船及均匀施药方法
CN115119789A (zh) * 2022-07-14 2022-09-30 江苏科技大学 一种自主学习投喂的无人养殖船系统及其实现方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙月平 等: ""河蟹养殖全覆盖自动均匀投饲的轨迹规划与试验"", 《农业工程学报》 *
郭子淳 等: ""智能投饵船研究现状与展望"", 《农业机械学报》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115344054B (zh) 2022-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111954465B (zh) 自动投饵支援装置、自动投饵支援方法、以及记录介质
CN109169460B (zh) 一种基于自主作业船的河蟹养殖饵料精确投喂方法
SE437629B (sv) Sett och anordning for reglering av vattentillforseln vid betongberedning
CN107980685A (zh) 一种水面自主巡航式太阳能投饵船及方法
CN108453900B (zh) 一种稳定土搅拌控制系统
CN207948605U (zh) 一种水面自主巡航式太阳能投饵船
CN110250069B (zh) 一种河蟹养殖自动精细投饵的实现方法
CN109730015A (zh) 一种水产养殖饵料精准投加智能化系统及方法
CN115344054B (zh) 基于gps/北斗和绞龙转角反馈的自动投饵船投饵方法
CA1164930A (en) Quantized speed control of a stepper motor
CN103753708B (zh) 骨料自动补给装置、方法及混凝土搅拌楼
CN109163726A (zh) 一种回状的全覆盖轨迹规划方法
CN113291420A (zh) 一种智能无人船系统
CN102440212A (zh) 一种可自动巡塘的虾料投放装置及虾料投放方法
CN1525153A (zh) 球磨机磨矿系统溢流粒度指标软测量方法
CN106932060A (zh) 一种物料连续计量配料方法
CN114217543B (zh) 一种基于单抛盘模型的全自动投饵船均匀投饵的控制方法
CN116808922A (zh) 一种指定调胶设备稳定可靠型高效精准加料系统
CN114311311B (zh) 用于搅拌站的卸料控制方法、处理器、控制装置及搅拌站
CN114228936B (zh) 一种抛料控制方法、装置及航行设备
CN1432809A (zh) 新鲜混凝土生产时的即时坍度测量系统
CN110908376B (zh) 一种抗风力的自动投饵船精准投饵方法
CN206601628U (zh) 基于步进驱动的指挥镜两维转台随动控制系统
Harswa et al. Automatic Fish Feeder on Unmanned Surface Vehicle with Automatic Control and Navigation
CN104859053A (zh) 搅拌车水泥砂浆的自动配料系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant