本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海參捕撈提升裝置。

背景技術(shù)：

我國具有廣闊的領(lǐng)海和漫長的海岸線，海洋水產(chǎn)極其豐富。海參的捕撈和食用在中國具有悠久的歷史和傳承。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對海參的營養(yǎng)藥用價值越來越了解，對海參的需求量也越來越大。單純的人工從海洋捕撈海參，越來越不能滿足人們的消費需求，所以開始出現(xiàn)了海參的人工養(yǎng)殖，但其捕撈仍然以人工為主。由于人工捕撈工作強度大，效率低，危險系數(shù)高，而且長其捕撈對工人身體損壞嚴重，致使海參的生產(chǎn)遠遠不能滿足市場的需求。

由此，海參捕撈機器人的研制油然而生。然而海參捕撈機器人在水下進行捕撈作業(yè)時，存在一些待解決的技術(shù)難點，如海參的視覺、抓取以及提升到水面等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是：提供一種能有效降低人工捕撈工作強度及風(fēng)險且能提高捕撈效率的海參捕撈提升裝置，以解決人工捕撈工作強度大，效率低，危險系數(shù)高的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種海參捕撈提升裝置，其包括提升機構(gòu)、提升架、安裝在所述提升架上的管組機構(gòu)及機器視覺部分；所述提升機構(gòu)主要包括驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升輥組、繩索組和支撐臂組；所述提升輥組通過軸承組件安裝在所述支撐臂組上，所述驅(qū)動機構(gòu)固定在所述支撐臂組上，所述繩索組繞設(shè)在所述提升輥組上，且所述繩索組的自由端與所述提升架連接；所述驅(qū)動機構(gòu)通過所述傳動機構(gòu)與所述提升輥組連接。

其中，所述提升輥組包括兩個在水平方向并排設(shè)置的提升輥，所述支撐臂組包括兩個支撐臂，每個所述提升輥均通過所述軸承組件安裝在設(shè)于其兩側(cè)的所述支撐臂上；所述繩索組包括四根繩索，每個所述提升輥上均繞設(shè)有兩個所述繩索，每個所述繩索的自由端均與所述提升架連接。

其中，所述管組機構(gòu)包括多個管道，所述提升架上設(shè)有多個安裝孔，所述管道穿過所述安裝孔并通過夾緊板緊固安裝。

其中，所述機器視覺部分通過支撐板安裝在所述提升架上；所述機器視覺部分包括至少兩個設(shè)于所述支撐板底部的攝像頭，每個所述攝像頭均朝向所述管道下端的前方。

其中，每個所述管道均包括硬管和軟管，所述硬管通過所述夾緊板固定安裝于所述提升架的安裝孔，所述硬管的下端直徑大于所述硬管的上端直徑，且所述硬管的上端通過所述軟管與壓力容器連接。

其中，所述提升架的底部設(shè)有至少一個測距傳感器。

其中，所述多個安裝孔呈陣列排布，且所述管道的數(shù)量與所述安裝孔的數(shù)量一致。

其中，每個所述提升輥均包括主軸段和兩個連接軸段，所述主軸段的兩端軸頸均通過聯(lián)軸器與所述連接軸段連接，每個所述連接軸段均通過所述軸承組件安裝于所述支撐臂上。

其中，所述提升架上設(shè)有彈簧，所述彈簧用于與機器人本體連接；所述支撐臂組通過連接件與所述機器人本體連接。

其中，所述傳動機構(gòu)為齒輪嚙合或皮帶輪傳動，所述硬管、軟管、提升架、夾緊板及支撐板均為非金屬材料。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本發(fā)明提供了一種海參捕撈提升裝置，其包括提升機構(gòu)、提升架、安裝在提升架上的管組機構(gòu)及機器視覺部分；提升機構(gòu)主要包括驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升輥組、繩索組和支撐臂組；提升輥組通過軸承組件安裝在支撐臂組上，驅(qū)動機構(gòu)固定在支撐臂組上，繩索組繞設(shè)在提升輥組上，且繩索組的自由端與提升架連接；驅(qū)動機構(gòu)通過傳動機構(gòu)與提升輥組連接，用于驅(qū)動提升輥組轉(zhuǎn)動以帶動提升架上下移動。具體操作時，本申請?zhí)峁┑暮⒉稉铺嵘b置，驅(qū)動機構(gòu)通過傳動機構(gòu)驅(qū)動提升輥組轉(zhuǎn)動，提升輥組通過繩索組帶動提升架上下移動，進而能根據(jù)水下地面的不平度快速響應(yīng)，且能更好地保證提升架與水下地面始終處于合適的間距，并通過安裝在提升架上的管組機構(gòu)結(jié)合機器視覺部分，以進一步地提高海參的捕撈效率，降低人工捕撈海參的勞動強度，也利于提高捕撈海參的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種海參捕撈提升裝置實施例的海參捕撈提升裝置的局部主視圖；

圖2是本發(fā)明一種海參捕撈提升裝置實施例的海參捕撈提升裝置的俯視圖；

圖3是本發(fā)明一種海參捕撈提升裝置實施例的管組機構(gòu)與機器視覺部分的連接方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1：第一支撐臂；2：第三齒輪；3、7、19、20：軸承座；3.1、7.1、19.1、20.1：軸承蓋；3.2、7.2、19.2、20.2：軸承；4、4.4、6、6.4：連接軸段；4.1、4.3、6.1、6.3：聯(lián)軸器；4.2、6.2：主軸段；5：第二齒輪；8：步進電機；9：第一齒輪；10：墊圈；11、18：連接件；12、16：彈簧；13：機器人本體；15：支撐板；14、17、21、25：繩索；22：硬管；22.1：軟管；23：提升架；24：夾緊板；26、27：測距傳感器；28：攝像頭；29：第二支撐臂。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實施例提供了一種海參捕撈提升裝置，包括提升機構(gòu)、提升架23、安裝在提升架23上的管組機構(gòu)及機器視覺部分，管組機構(gòu)用于捕撈海參；提升機構(gòu)主要包括驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升輥組、繩索組和支撐臂組；在本實施例中，驅(qū)動機構(gòu)為步進電機8；提升輥組通過軸承組件安裝在支撐臂組上，以便使提升輥組相對支撐臂組產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動，在本實施例中，軸承組件包括軸承座、軸承及軸承蓋；驅(qū)動機構(gòu)固定在支撐臂組上，繩索組繞設(shè)在提升輥組上，且繩索組的自由端與提升架23連接；驅(qū)動機構(gòu)通過傳動機構(gòu)與提升輥組連接，用于驅(qū)動提升輥組轉(zhuǎn)動以帶動提升架23上下移動。

具體工作時，驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動端驅(qū)動傳動機構(gòu)運動進而以帶動提升輥組轉(zhuǎn)動，提升輥組通過繩索組帶動提升架23上下移動，上下指代的概念為通常意義上的與水平地面相垂直的豎直面的方向；如此，通過本申請?zhí)峁┑暮⒉稉铺嵘b置，能根據(jù)水下地面的不平度快速響應(yīng)，且能更好地保證提升架23與水下地面始終處于合適的間距，以提高海參的捕撈效率，并同時降低了人工捕撈海參的勞動強度，也利于提高捕撈海參的安全性。

具體地，提升輥組包括兩個在水平方向并排設(shè)置的提升輥，支撐臂組包括兩個支撐臂，即第一支撐臂1及第二支撐臂29，每個提升輥均通過軸承組件安裝在設(shè)于其兩側(cè)的支撐臂上；繩索組包括四根繩索，每個提升輥上均繞設(shè)有兩個繩索，每個繩索的自由端均與提升架23連接以使得提升架23處于水平狀態(tài)，即提升架23始終處于水平的平衡狀態(tài)；繞設(shè)在提升輥上的繩索每股均與提升輥傾斜設(shè)置，當(dāng)驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動提升輥轉(zhuǎn)動時，所有繩索的收放速度均一致，以使得提升輥在帶動提升架23上下移動時，提升架23是指處于水平狀態(tài)。在本實施例中，繩索組包括繩索14、繩索17、繩索21及繩索25；繩索14、繩索17分別繞設(shè)于第二個提升輥中主軸段6.2的兩端，繩索21及繩索25分別繞設(shè)于第一個提升輥中主軸段4.2的兩端，且繩索14、繩索17、繩索21及繩索25與提升架23的連接點以提升架23的中心為中心對稱設(shè)置在提升架23的兩側(cè)，其中，兩側(cè)指的是提升架23分別靠近主軸段6.2及主軸段4.2的側(cè)邊。

優(yōu)選地，為降低加工制造的難度，每個提升輥均包括主軸段和兩個連接軸段，主軸段的兩端軸頸均通過聯(lián)軸器與連接軸段連接，每個連接軸段均通過軸承組件安裝于支撐臂上。在本實施例中，第一個提升輥包括依次連接的連接軸段4、主軸段4.2及連接軸段4.4，連接軸段4的一端通過聯(lián)軸器4.1與主軸段4.2連接，連接軸段4的另一端安裝在軸承3.2上，并通過軸承座3固定安裝在第一支撐臂1上，且軸承座3上設(shè)有軸承蓋3.1，以達到防塵和密封的效果；連接軸段4.4的一端通過聯(lián)軸器4.3與主軸段4.2連接，連接軸段4.4的另一端安裝在軸承20.2上，并通過軸承座20固定安裝在第二支撐臂29上，且軸承座20上設(shè)有軸承蓋20.1，以達到防塵和密封的效果。第二個提升輥包括依次連接的連接軸段6、主軸段6.2及連接軸段6.4，連接軸段6的一端通過聯(lián)軸器6.1與主軸段6.2連接，連接軸段6的另一端安裝在軸承7.2上，并通過軸承座7固定安裝在第一支撐臂1上，且軸承座7上設(shè)有軸承蓋7.1，以達到防塵和密封的效果；連接軸段6.4的一端通過聯(lián)軸器6.3與主軸段6.2連接，連接軸段6.4的另一端安裝在軸承19.2上，并通過軸承座19固定安裝在第二支撐臂29上，且軸承座19上設(shè)有軸承蓋19.1，以達到防塵和密封的效果。

具體地，管組機構(gòu)包括多個管道，管道用于捕撈海參，提升架23上設(shè)有多個安裝孔，管道穿過安裝孔并通過夾緊板24緊固安裝以使得管道處于豎直狀態(tài)；其中，安裝孔的數(shù)量不小于管道的數(shù)量，安裝孔的排布方式可根據(jù)實際需要進行合理的安排與調(diào)整。具體地，機器視覺部分通過支撐板15安裝在提升架23上；機器視覺部分包括至少兩個設(shè)于支撐板15底部的攝像頭28，每個攝像頭28均朝向管道下端的前方，以使得每個管道下端的前方均位于攝像頭28的視角范圍內(nèi)；其中，前方指的是機器人本體前進的方向。作業(yè)時，采用多個攝像頭28將待捕撈的海參進行精確定位，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動提升輥轉(zhuǎn)動，進而通過繩索帶動管道進行上下移動，使得管道底部的管道口準(zhǔn)確對準(zhǔn)海參，以提高捕捉海參的精確度。

具體地，每個管道均包括硬管22和軟管22.1，硬管22通過夾緊板固定安裝于提升架的安裝孔，硬管22的下端直徑大于硬管22的上端直徑，且硬管22的上端通過軟管22.1與壓力容器連接。在本實施例中，每個管道的上部是軟管22.1、下部是硬管22；硬管22的下端直徑較大，其上端直徑較小且連接到通向壓力容器的軟管22.1，每個管道中的硬管22部分插入設(shè)于提升架23上的安裝孔，通過壓力容器使得管道內(nèi)形成負壓環(huán)境，以捕撈海參。

進一步地，提升架23的底部設(shè)有至少一個測距傳感器。測距傳感器用于測量管道的底部管道口離水下地面的距離，并通過驅(qū)動機構(gòu)帶動提升輥轉(zhuǎn)動，進而通過繩索帶動管道進行上下移動，可根據(jù)水下地面的不平度快速響應(yīng)，使得管道的底部管道口與地面之間始終處于合適的間距，以準(zhǔn)確捕捉海參。在本實施例中，測距傳感器的數(shù)量為兩個，即為測距傳感器26及測距傳感器27，且測距傳感器26及測距傳感器27對稱設(shè)置在提升架23的底部。

優(yōu)選地，多個安裝孔呈陣列排布，且管道的數(shù)量與安裝孔的數(shù)量一致，即一個管道對應(yīng)一個安裝孔。在本實施例中，多個管道呈一排或多排設(shè)置，除了上述排布方式，多個管道也可呈列向或其它方式進行布局。

進一步地，提升架23上設(shè)有彈簧，彈簧用于與機器人本體13連接，以保證提升架23受到海里的波浪及水的阻力等外部環(huán)境作用力后，仍能與機器人本體13保持合理范圍之內(nèi)的距離。其中，彈簧優(yōu)先選用剛度較強的彈簧，以防止提升架23偏離機器人本體13的距離過遠，以影響捕撈效率。在本實施例中，提升架23上設(shè)有兩個彈簧，即彈簧12和彈簧16，彈簧12和彈簧16與提升架23的連接點以提升架23的中心為中心對稱設(shè)置在靠近機器人本體13側(cè)的兩端；相應(yīng)的，彈簧12和彈簧16分別設(shè)于機器人本體13的左右兩側(cè)。

具體地，支撐臂組通過連接件與機器人本體連接。在本實施例中，支撐臂組包括第一支撐臂1及第二支撐臂29，第一支撐臂1及第二支撐臂29分別通過連接件11及連接件18安裝在機器人本體13的左右兩端，自動化程度高，進一步地提高了海參的捕撈效率，降低了人工捕撈海參的勞動強度，且有效保證了捕撈海參的安全性。

優(yōu)選地，傳動機構(gòu)為齒輪嚙合或皮帶輪傳動；硬管22、軟管22.1、提升架23、夾緊板24及支撐板15均為非金屬材料。在本實施例中，選用齒輪嚙合作為傳動機構(gòu)，具體包括依次嚙合的第一齒輪9、第二齒輪5及第三齒輪2，驅(qū)動機構(gòu)為步進電機8，步進電機8的驅(qū)動端通過墊圈10與第一齒輪9連接，連接軸段6與第二齒輪5連接，連接軸段4與第三齒輪2連接，由此，通過步進電機8依次帶動第一齒輪9、第二齒輪5及第三齒輪2轉(zhuǎn)動，同時第二齒輪5和第三齒輪2分別帶動第二個提升輥和第一個提升輥轉(zhuǎn)動，進而第二個提升輥和第一個提升輥通過繩索帶動提升架23上下移動，設(shè)置簡單且傳動效果好。特別的，硬管22、軟管22.1、提升架23、夾緊板24及支撐板15均采用非金屬材料制成，能極大地減輕整個海參捕撈提升裝置的重量，使得海參捕撈提升裝置更加輕巧便捷，從而提高海參捕撈效率。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種海參捕撈提升裝置，其包括提升機構(gòu)、提升架、安裝在提升架上的管組機構(gòu)及機器視覺部分；提升機構(gòu)主要包括驅(qū)動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升輥組、繩索組和支撐臂組；提升輥組通過軸承組件安裝在支撐臂組上，驅(qū)動機構(gòu)固定在支撐臂組上，繩索組繞設(shè)在提升輥組上，且繩索組的自由端與提升架連接；驅(qū)動機構(gòu)通過傳動機構(gòu)與提升輥組連接，用于驅(qū)動提升輥組轉(zhuǎn)動以帶動提升架上下移動。具體操作時，本申請?zhí)峁┑暮⒉稉铺嵘b置，驅(qū)動機構(gòu)通過傳動機構(gòu)驅(qū)動提升輥組轉(zhuǎn)動，提升輥組通過繩索組帶動提升架上下移動，進而能根據(jù)水下地面的不平度快速響應(yīng)，且能更好地保證提升架與水下地面始終處于合適的間距，并通過安裝在提升架上的管組機構(gòu)結(jié)合機器視覺部分，以進一步地提高海參的捕撈效率，降低人工捕撈海參的勞動強度，也利于提高捕撈海參的安全性。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。