CN208956764U - 捕捞机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出一种捕捞机械臂，用于水下捕捞装置，水下捕捞装置具有控制单元，捕捞机械臂包括：机械臂本体，具有输送管道；基座，与机械臂本体的吸入端连接，吸入端贯通基座；抓取机构，与基座连接，抓取机构用于抓取捕捞对象；图像采集装置，与机械臂本体连接，用于采集周围环境的图像；机械臂本体、抓取机构和图像采集装置与控制单元电连接，机械臂本体和/或抓取机构根据控制单元基于图像采集装置采集的图像所产生的控制指令，进行捕捞动作。本实用新型实施例的捕捞机械臂由于设置有图像采集单元因此能够准确的获取待捕捞对象的位置，并通过吸取式的输送管道和抓取式的抓取机构，实现不同类型对象的精准捕捞。

Description

捕捞机械臂

技术领域

本实用新型涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种捕捞机械臂。

背景技术

目前通过机器捕捞海产品的方式虽然相对人工捕捞更加方便，但是由于水中的海产品大小不一且数量不同，单一的捕捞方式无法满足各种类型海产品的同时捕捞。另一方面，机器捕捞主要依赖于图像采集装置采集的图像，目前图像采集装置通常设置在捕捞装置的壳体上，因此有时无法准确的获取水中待捕捞对象的位置，从而容易导致出现捕捞失败的问题，降低了捕捞效率。

在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种捕捞机械臂，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种捕捞机械臂，用于水下捕捞装置，所述水下捕捞装置具有控制单元，所述捕捞机械臂包括：

机械臂本体，具有输送管道，所述输送管道用于吸取并输送捕捞对象；

基座，与所述机械臂本体的吸入端连接，所述吸入端贯通所述基座；

抓取机构，与所述基座连接，所述抓取机构用于抓取捕捞对象；

图像采集装置，与所述机械臂本体连接，用于采集周围环境的图像；

所述机械臂本体、所述抓取机构和所述图像采集装置与所述控制单元电连接，所述机械臂本体和/或所述抓取机构根据所述控制单元基于所述图像采集装置采集的图像所产生的控制指令，进行捕捞动作。

结合第一方面，本实用新型实施例在第一方面的第一种实现方式中，所述机械臂本体采用可伸缩结构。

结合第一方面的第一种实现方式，本实用新型实施例在第一方面的第二种实现方式中，所述机械臂本体包括多段套管，相邻的两所述套管滑动连接，以实现所述机械臂本体的伸缩。

结合第一方面，本实用新型实施例在第一方面的第三种实现方式中，所述抓取机构为多个，各所述抓取机构与所述基座转动连接；各所述抓取机构具有多个连接段，相邻两所述连接段铰接，以实现所述抓取机构的多自由度伸缩动作。

结合第一方面，本实用新型实施例在第一方面的第四种实现方式中，所述图像采集装置包括：

罩体，与所述机械臂本体连接；

摄像头，设置在所述罩体中且与所述罩体转动连接；

偏振片，设置在所述罩体的底部，所述摄像头经由所述偏振片采集周围环境的图像；

其中，所述摄像头与所述控制单元电连接，根据所述控制单元基于所述摄像头采集的图像所产生的控制指令而转动，调节所述摄像头相对所述偏振片的转动位置以提高图像采集质量。

结合第一方面的第四种实现方式，本实用新型实施例在第一方面的第五种实现方式中，所述图像采集装置还具有多个光源装置，各所述光源装置沿周向设置在所述罩体上，且各所述光源装置设置在所述摄像头下方或所述偏振片下方。

结合第一方面的第四种实现方式，本实用新型实施例在第一方面的第六种实现方式中，所述图像采集装置还具有设置在所述罩体中的限位机构，所述限位机构设置在所述摄像头的外部，用于限制所述摄像头的转动位置。

结合第一方面的第四种实现方式，本实用新型实施例在第一方面的第七种实现方式中，所述摄像头通过转动机构与所述罩体转动连接。

结合第一方面至第一方面的第七种实现方式中的任一种，本实用新型实施例在第一方面的第八种实现方式中，所述机械臂本体的所述吸入端位置处设置有可转动的挡板，所述挡板在所述输送管道的内部吸力作用下朝所述输送管道内部翻转。

结合第一方面至第一方面的第七种实现方式中的任一种，本实用新型实施例在第一方面的第九种实现方式中，还包括动力单元，与所述输送管道连接，用于为所述输送管道提供吸力。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：捕捞机械臂由于设置有图像采集单元因此能够准确的获取待捕捞对象的位置，并通过吸取式的输送管道和抓取式的抓取机构，实现不同类型对象的精准捕捞。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本实用新型公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型实施方式提供的捕捞机械臂的整体结构图。

图2为本实用新型实施方式提供的图像采集装置的整体结构图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

本实用新型实施例提供了一种捕捞机械臂，可以用于水下捕捞装置，水下捕捞装置具有壳体、容纳腔和控制单元。容纳腔和控制单元设置在壳体中。

如图1所述，捕捞机械臂包括：机械臂本体1、基座2、抓取机构3以及图像采集装置4。

机械臂本体1具有输送管道11，输送管道11用于吸取并输送捕捞对象。捕捞的对象可以是水中的海产品，也可以是水中的其他对象。

基座2与机械臂本体1的吸入端12连接，吸入端12贯通基座2，以便于捕捞对象的吸入。

抓取机构3与基座2连接，抓取机构3用于抓取捕捞对象。

图像采集装置4与机械臂本体1连接，用于采集周围环境的图像。需要说明的是，图像采集装置4的设置位置可根据基座2的尺寸形状进行调整。即图像采集装置4在采集图像时不会受到基座2或抓取机构3的干涉，保证采集到的图像的完整性。

控制单元与机械臂本体1、抓取机构3和图像采集装置4电连接。机械臂本体1和/或抓取机构3根据控制单元基于图像采集装置4采集的图像所产生的控制指令，进行捕捞动作。

需要说明的是，当待捕捞对象的尺寸大于输送管道11的口径时，则通过抓取机构3对待捕捞对象进行抓取。待捕捞对象的尺寸信息根据控制单元对图像采集装置4采集的图像进行判断分析得到。同时，控制单元根据获取的图像能够自动控制机械臂本体1和抓取机构3向待捕捞对象的方位进行移动，实现自动化的智能捕捞。

在一个实施例中，抓取机构3和机械臂本体1与水下捕捞装置的容纳腔连接。输送管道11与水下捕捞装置的容纳腔连通。

在一个实施例中，机械臂本体1采用可伸缩结构，进而实现机械臂本体1的伸缩运动，以捕捞处于不同深度位置的对象。机械臂本体1可采用现有的任意可伸缩结构，只要能够实现本实施例的机械臂本体1的功能即可，在此不做具体限定。

例如，机械臂本体1包括多段套管13，相邻的两套管13滑动连接，以实现机械臂本体1的伸缩。优选的，相邻的两套管13的端部可以相互铰接，以实现机械臂本体1根据待捕捞对象的位置不同，向不同的方位摆动并伸缩。

或是，机械臂本体1采用伸缩软管结构，伸缩软管结构的管壁中设置有支撑骨架，使得机械臂本体1在具有一定的伸缩柔性的同时，还能够具有一定的支撑强度，以使机械臂本体1在基座2、抓取机构3或水流作用下能够保持位置基本不变。

在一个实施例中，抓取机构3为多个，各抓取机构3与基座2转动连接。每一个抓取机构3均具有多个连接段31，相邻两连接段31铰接，以实现抓取机构3的多自由度伸缩动作。多自由度伸缩可以理解为，在不同方向上进行转动以及移动。

在一个具体实施方式中，抓取机构3的一端与基座2转动连接，以实现抓取机构3在不同方向上均能够转动。抓取机构3的另一端设置有抓手，抓手能够在抓取机构3转动时调整抓取角度。同时通过多个连接段31实现抓手在不同方向上的伸缩和抓手方位的摆动调整。

在一个实施例中，如图2所示，图像采集装置4包括罩体41、摄像头42以及偏振片43。其中，罩体41与机械臂本体1连接。摄像头42设置在罩体41中且与罩体41转动连接。偏振片43设置在罩体41的底部，摄像头42经由偏振片43采集周围环境的图像。

其中，摄像头42与控制单元电连接，根据控制单元基于摄像头42采集的图像所产生的控制指令而转动，调节摄像头42相对偏振片43的转动位置以提高图像采集质量。

需要说明的是，图像采集装置4的相关方位描述，可以参考图2。图2中偏振片43所在一端为图像采集装置4的下方位，摄像头42所在一端为图像采集装置4的上方位。

在一个实施例中，由于水中存在杂质和悬浮粒子，因此摄像头42采集的图像质量可能不满足要求。通过将摄像头42与控制单元电连接，可以使得控制单元根据摄像头42采集的图像控制摄像头42转动，调节摄像头42相对偏振片43的位置以提高图像采集质量。

在一个实施例中，图像采集装置4可为多个，沿机械臂本体1的周向设置。从而能够全方位的获取捕捞机械臂周围的环境信息(例如，周围环境的图像)。

在一个实施例中，图像采集装置4还具有多个光源装置44，各光源装置44设置在摄像头42或偏振片43的下方，且沿周向设置在罩体41上。优选地，各光源装置44间隔均匀的布置。由于各光源装置44间隔均匀的布置，因此使得各光源装置44的光照均匀，摄像头42采集的图像易于处理且提高采集了图像的质量和清晰度。

在一个实施例中，如图2所示，图像采集装置4还具有设置在罩体41中的限位机构45。限位机构45设置在摄像头42的外部，用于限制摄像头42的转动位置。限位机构45可以包括支架451和围挡452。支架451与罩体41内壁和围挡452连接。围挡452具有用于容置摄像头42的凹槽结构。围挡452的凹槽结构所围成的区域即为限定的摄像头42可转动的位置。由于设置有围挡452，因此使得摄像头42始终保持在可采集图像的范围内，避免因摄像头42转动范围过大导致图像采集不完全。

为了便于摄像头42的转动，摄像头42可通过转动机构46与罩体41连接，且转动机构46与控制单元电连接，由控制单元根据采集图像的分析结果，控制转动机构46转动。

在一个实施例中，摄像头42为白光摄像头，白光摄像头支持自动白平衡功能，色彩还原度高，图像逼真且支持背光补偿，因此能够使得获取的图像质量提高。

在一个实施例中，偏振片43采用双面光学玻璃结构，双面光学玻璃内嵌入有偏光膜。

在一个实施例中，罩体41采用防水材料制成，防止水进入到罩体41内部损坏图像采集装置4。

在一个实施例中，机械臂本体1的吸入端12位置处设置有可转动的挡板(图中未示出)，挡板在输送管道11的内部吸力作用下朝输送管道内部翻转。挡板在不受输送管道11内部吸力作用时，处于封堵输送管道11的吸入端12状态。当挡板受到输送管道11内部吸力时可朝向输送管道11内部方向翻转，使得输送管道11的内部空间与外部空间连通，从而使捕捞对象能够被吸入到输送管道11中。当输送管道11吸取完成捕捞对象后，挡板复位到输送管道11的吸入端12状态。需要说明的是，挡板只可由封堵位置向输送管道11的方向旋转，以及从输送管道11内部旋转回封堵位置，不会由封堵位置向吸入端12的外部方向翻转。即在输送管道11内的捕捞对象压力作用下，挡板仍能够处于封堵位置，防止输送管道11中存放的捕捞对象从输送管道11中掉出。

在一个实施例中，捕捞机械臂还包括动力单元(图中未示出)，动力单元与输送管道11连接，用于为输送管道11提供吸力。

本实用新型的捕捞机械臂在工作时，首先通过图像采集装置4的摄像头42采集捕捞机械臂外部环境的图像，并将获取的图像发送至控制单元。控制单元对图像进行解析并判断图像质量。若图像质量不符合识别要求，则控制摄像头42转动，以调节摄像头42相对偏振片43的位置，去除海底悬浮力对成像的影响，提高摄像头42获取的图像的清晰度。根据调整后的摄像头42再次获取图像并发送至控制单元，控制单元继续调节获取图像的质量，直至摄像头42获取的图像能够满足质量要求。控制单元对满足质量要求的图像进行解析，判断待捕捞对象所在位置，然后控制捕捞单元3进行对象捕捞。

捕捞单元3的具体捕捞过程为，判断待捕捞对象的尺寸是否大于输送管道11口径。当待捕捞对象的尺寸大于输送管道11的口径时，则通过抓取机构3对待捕捞对象进行抓取，并放入到水下捕捞装置的容纳腔中。当待捕捞对象的尺寸小于输送管道11的口径时，则通过机械臂本体1的输送管道11对待捕捞对象进行吸取，以吸取到水下捕捞装置的容纳腔中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本实用新型的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本实用新型的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块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，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种捕捞机械臂，用于水下捕捞装置，所述水下捕捞装置具有控制单元，其特征在于，所述捕捞机械臂包括：

机械臂本体，具有输送管道，所述输送管道用于吸取并输送捕捞对象；

基座，与所述机械臂本体的吸入端连接，所述吸入端贯通所述基座；

抓取机构，与所述基座连接，所述抓取机构用于抓取捕捞对象；

图像采集装置，与所述机械臂本体连接，用于采集周围环境的图像；

所述机械臂本体、所述抓取机构和所述图像采集装置与所述控制单元电连接，所述控制单元用于从所述图像采集装置接收图像，还用于控制所述机械臂本体和/或所述抓取机构动作。

2.如权利要求1所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述机械臂本体采用可伸缩结构。

3.如权利要求2所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述机械臂本体包括多段套管，相邻的两所述套管滑动连接，以实现所述机械臂本体的伸缩。

4.如权利要求1所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述抓取机构为多个，各所述抓取机构与所述基座转动连接；各所述抓取机构具有多个连接段，相邻两所述连接段铰接，以实现所述抓取机构的多自由度伸缩动作。

5.如权利要求1所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述图像采集装置包括：

罩体，与所述机械臂本体连接；

摄像头，设置在所述罩体中且与所述罩体转动连接；

偏振片，设置在所述罩体的底部，所述摄像头经由所述偏振片采集周围环境的图像；

其中，所述摄像头与所述控制单元电连接，根据所述控制单元基于所述摄像头采集的图像所产生的控制指令而转动，调节所述摄像头相对所述偏振片的转动位置以提高图像采集质量。

6.如权利要求5所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述图像采集装置还具有多个光源装置，各所述光源装置沿周向设置在所述罩体上，且各所述光源装置设置在所述摄像头下方或所述偏振片下方。

7.如权利要求5所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述图像采集装置还具有设置在所述罩体中的限位机构，所述限位机构设置在所述摄像头的外部，用于限制所述摄像头的转动位置。

8.如权利要求5所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述摄像头通过转动机构与所述罩体转动连接。

9.如权利要求1-8任一项所述的捕捞机械臂，其特征在于，所述机械臂本体的所述吸入端位置处设置有可转动的挡板，所述挡板在所述输送管道的内部吸力作用下朝所述输送管道内部翻转。

10.如权利要求1-8任一项所述的捕捞机械臂，其特征在于，还包括动力单元，与所述输送管道连接，用于为所述输送管道提供吸力。