本發(fā)明涉及水產(chǎn)或漁業(yè)養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)。
背景技術(shù):
水產(chǎn)養(yǎng)殖是世界范圍內(nèi)食品領(lǐng)域發(fā)展最快的行業(yè)之一。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)具有投入高、產(chǎn)出高、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)。
傳統(tǒng)的漁業(yè)發(fā)展主要通過人工來實(shí)現(xiàn),通過人工在岸上投放或在岸邊設(shè)置一些自動投放機(jī)實(shí)現(xiàn)。然而,這些投放機(jī)位置固定,投料距離有限,容易造成局部拋撒過多導(dǎo)致魚蝦爭搶食物,影響生長,同時(shí),未被食用的飼料沉入水底容易導(dǎo)致水質(zhì)污染,而另一些區(qū)域飼料無法投放到,導(dǎo)致該區(qū)域的水產(chǎn)生長狀況不好。
因此,如何更加可靠地投放飼料,是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī),能夠更加可靠地投放飼料。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī),包括:
飼料儲存裝置,設(shè)于無人機(jī)本體的底部,所述飼料儲存裝置的底部設(shè)有閥門;
用于預(yù)設(shè)所述閥門的打開時(shí)刻的計(jì)時(shí)器;
用于根據(jù)所述飼料儲存裝置中的飼料高度控制所述閥門關(guān)閉的傳感器;
用于控制所述無人機(jī)本體飛行的飛行控制系統(tǒng);
用于對所述無人機(jī)本體的位置坐標(biāo)進(jìn)行定位的GPS導(dǎo)航系統(tǒng);
用于根據(jù)氣壓確定飛行高度的氣壓高度計(jì);
用于采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的云端服務(wù)器,所述閥門、所述計(jì)時(shí)器、所述傳感器、所述飛行控制系統(tǒng)、所述GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、所述氣壓高度計(jì)分別信號連接所述云端服務(wù)器;
用于根據(jù)所述云端服務(wù)器的分析結(jié)果生成并發(fā)送控制信號的所述控制器,所述云端服務(wù)器、所述閥門分別信號連接所述控制器;
供電系統(tǒng)。
優(yōu)選地,還包括實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),所述實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)包括:
用于進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的攝像頭,所述攝像頭信號連接所述云端服務(wù)器;
用于控制所述攝像頭進(jìn)行不同方位角的轉(zhuǎn)動的云臺,所述攝像頭設(shè)于所述云臺上,所述云臺信號連接于所述控制器;
用于在無需拍攝時(shí)將所述云臺及所述攝像頭收回所述無人機(jī)本體的內(nèi)艙的拍攝回收裝置,所述拍攝回收裝置連接于所述云臺,且所述拍攝回收裝置信號連接于所述控制器。
優(yōu)選地,還包括水質(zhì)檢測系統(tǒng),所述水質(zhì)檢測系統(tǒng)包括:
用于收集水樣本的收集裝置;
用于向水中投放并收回所述收集裝置的投放裝置,所述投放裝置信號連接于所述控制器。
優(yōu)選地,所述水質(zhì)檢測系統(tǒng)與所述實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)之間設(shè)有互鎖裝置。
優(yōu)選地,所述攝像頭為能夠判斷險(xiǎn)情的安防攝像頭,所述水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)還包括用于投遞救生衣的投遞裝置,所述投遞裝置信號連接于所述控制器。
優(yōu)選地,還包括:
用于實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度與濕度的溫濕度傳感器,所述溫濕度傳感器信號連接所述云端服務(wù)器。
優(yōu)選地,所述飛行控制系統(tǒng)包括:
用于測量所述無人機(jī)本體飛行的加速度的三軸加速度計(jì);
用于配合所述三軸加速度計(jì)縮小測量誤差的陀螺儀。
優(yōu)選地,所述GPS導(dǎo)航系統(tǒng)包括:
北斗通信衛(wèi)星,信號連接于所述云端服務(wù)器;
北斗定位衛(wèi)星,信號連接于所述北斗通信衛(wèi)星。
優(yōu)選地,所述供電系統(tǒng)包括太陽能充電板和鋰電池,所述太陽能充電板連接于所述鋰電池。
優(yōu)選地,所述云端服務(wù)器、所述控制器均通過無線信號進(jìn)行通信。
本發(fā)明提供的水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)中的飼料儲存裝置、計(jì)時(shí)器、傳感器、飛行控制系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、氣壓高度計(jì)、云端服務(wù)器、控制器以及供電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動定時(shí)定量定點(diǎn)投放飼料,無需人工操作,可以節(jié)省人力和時(shí)間,投料可靠,同時(shí)能保證飼料投放的均勻性和按時(shí)性,實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)自動養(yǎng)殖作業(yè)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明所提供水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)的具體實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的核心是提供一種水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī),能夠更加可靠地投放飼料。
請參考圖1,圖1為本發(fā)明所提供水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)的具體實(shí)施例的示意圖。
本發(fā)明所提供水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)的一種具體實(shí)施例中,包括:飼料儲存裝置3、計(jì)時(shí)器2、傳感器5、飛行控制系統(tǒng)8、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6、氣壓高度計(jì)7、云端服務(wù)器1、控制器4以及供電系統(tǒng)。
飼料儲存裝置3設(shè)置在無人機(jī)本體的底部,飼料儲存裝置3的底部設(shè)有閥門。飼料存放在飼料儲存裝置3內(nèi)部,通過閥門的開合控制飼料的流出,當(dāng)閥門打開時(shí),飼料可以從飼料儲存裝置3中流出至投放點(diǎn)。
計(jì)時(shí)器2用于預(yù)設(shè)閥門的打開時(shí)刻。通過計(jì)時(shí)器2設(shè)定好每次投放的間隔時(shí)間,每次到達(dá)預(yù)設(shè)時(shí)刻時(shí),計(jì)時(shí)器2會向云端服務(wù)器1發(fā)送信號,使控制器4觸發(fā)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6以及飛行控制系統(tǒng)8,控制無人機(jī)本體飛往所需投放飼料處上空,同時(shí)通過氣壓高度計(jì)7得到高度信息,最后控制器4控制閥門打開。
傳感器5用于根據(jù)飼料儲存裝置3中的飼料高度控制閥門關(guān)閉。傳感器5可以檢測飼料位于飼料儲存裝置3內(nèi)部的高度位置,進(jìn)而控制閥門的關(guān)閉,停止該處上空的飼料投放,隨后,根據(jù)計(jì)時(shí)器2的次數(shù)設(shè)定,繼續(xù)控制無人機(jī)本體飛往另一處上空進(jìn)行飼料的投放。
其中,傳感器5可以有多種設(shè)置方式。例如,傳感器5具體可以為紅外傳感器,將若干個(gè)紅外傳感器依次設(shè)置在飼料儲存裝置3中的不同高度處,根據(jù)紅外傳感器的檢測結(jié)果控制閥門的關(guān)閉。
GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6用于對無人機(jī)本體的位置坐標(biāo)進(jìn)行定位。
氣壓高度計(jì)7可以根據(jù)氣壓確定飛行高度。氣壓高度計(jì)7具體可以安置在無人機(jī)本體的內(nèi)部,利用氣壓與高度的關(guān)系可以確定無人機(jī)本體所處高度,對實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動投料、水質(zhì)監(jiān)測等功能時(shí)無人機(jī)本體應(yīng)處于哪一合適高度的判斷有很大幫助。
云端服務(wù)器1用于采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。閥門、計(jì)時(shí)器2、傳感器5、飛行控制系統(tǒng)8、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6、氣壓高度計(jì)7分別信號連接于云端服務(wù)器1,各個(gè)裝置向云端服務(wù)器1提供相應(yīng)的信息。
控制器4用于根據(jù)云端服務(wù)器1的分析結(jié)果生成并發(fā)送控制信號。云端服務(wù)器1、閥門分別信號連接于控制器4,控制器4會適時(shí)向?qū)?yīng)的裝置發(fā)送控制指令。
供電系統(tǒng)用于對水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)中各個(gè)用電驅(qū)動的裝置進(jìn)行供電。
可見,此種水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)中的飼料儲存裝置3、計(jì)時(shí)器2、傳感器5、飛行控制系統(tǒng)8、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6、氣壓高度計(jì)7、云端服務(wù)器1、控制器4以及供電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動定時(shí)定量定點(diǎn)投放飼料,無需人工操作,可以節(jié)省人力和時(shí)間,投料可靠,同時(shí)能保證飼料投放的均勻性和按時(shí)性,實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)自動養(yǎng)殖作業(yè)。
一種具體的實(shí)施例中,水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)還可以包括實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中具體可以包括攝像頭、云臺以及拍攝回收裝置。
攝像頭用于進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,攝像頭信號連接云端服務(wù)器1。
云臺用于控制攝像頭進(jìn)行不同方位角的轉(zhuǎn)動,攝像頭設(shè)置在云臺上,云臺信號連接于控制器4。
拍攝回收裝置用于在無需拍攝時(shí)將云臺及攝像頭收回?zé)o人機(jī)本體的內(nèi)艙,拍攝回收裝置連接于云臺,且拍攝回收裝置信號連接于控制器4。
攝像頭能夠?qū)⒉杉降膱D像信息實(shí)時(shí)反饋回云端服務(wù)器1。攝像頭安裝在云臺上,通過云臺實(shí)現(xiàn)攝像頭的不同方位角的轉(zhuǎn)動,以使攝像頭拍攝不同的位置與角度。拍攝回收裝置能夠在無需進(jìn)行拍攝工作時(shí)將云臺及設(shè)置在云臺上的攝像頭收回?zé)o人機(jī)本體的內(nèi)艙中,以便對攝像頭進(jìn)行保護(hù)。攝像頭以及云臺的配合可以對水上的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,例如,監(jiān)視魚蝦生長情況、巡邏、配合水上救援以及大范圍的水質(zhì)檢測,如檢測是否存在水藻和水面漂浮物等,以便漁民可以實(shí)時(shí)掌握水產(chǎn)生長狀況。
具體地,無人機(jī)本體的底部可以設(shè)置通孔,使拍攝回收裝置可以從無人機(jī)本體的底端伸出無人機(jī)本體的外側(cè),云臺連接于拍攝回收裝置,攝像頭安裝于云臺的下端,以防因無人機(jī)本體的遮擋而縮小攝像頭的拍攝范圍。其中,拍攝回收裝置具體可以為機(jī)械手或者其他裝置。
一種具體的實(shí)施例中,水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)還可以包括水質(zhì)檢測系統(tǒng),水質(zhì)檢測系統(tǒng)中具體可以包括收集裝置和投放裝置。收集裝置用于收集水樣本。投放裝置用于向水中投放并收回收集裝置,投放裝置信號連接于控制器4。通過水質(zhì)檢測系統(tǒng)可以使?jié)O民足不出戶即可定時(shí)隨機(jī)抽檢池塘內(nèi)水質(zhì)情況。
其中,投放裝置具體可以設(shè)置在無人機(jī)本體內(nèi)部,包括電機(jī)、滑輪、繩索等機(jī)構(gòu)。收集裝置具體可以為收集杯等裝置。使用時(shí),將收集裝置放置在投放裝置上,投放裝置帶動收集裝置緩慢放入水中,采集定量的水,由無人機(jī)載往漁民處,進(jìn)行水質(zhì)的檢測。
一種具體的實(shí)施例中,水質(zhì)檢測系統(tǒng)與實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)之間可以設(shè)有互鎖裝置,具體可以設(shè)置在拍攝回收裝置與投放裝置之間,即水質(zhì)檢測與實(shí)施監(jiān)控不能同時(shí)進(jìn)行。在水質(zhì)檢測系統(tǒng)工作時(shí),必須啟動拍攝回收裝置將攝像頭收回?zé)o人機(jī)本體的內(nèi)艙中,從而對攝像頭進(jìn)行保護(hù),同時(shí),由于無人機(jī)本體的內(nèi)艙位置有限,可以實(shí)現(xiàn)只允許水質(zhì)檢測系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)監(jiān)控系統(tǒng)其一收回?zé)o人機(jī)本體的內(nèi)艙。其中,互鎖裝置具體可以通過繼電器的設(shè)置實(shí)現(xiàn)。
一種具體的實(shí)施例中,攝像頭具體為能夠判斷險(xiǎn)情的安防攝像頭,水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)還可以包括用于投遞救生衣的投遞裝置,投遞裝置信號連接于控制器4。
當(dāng)水上出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí),安防攝像頭可以察覺并向云端服務(wù)器1發(fā)送信號,控制器4控制水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)飛向險(xiǎn)情出現(xiàn)的具體位置,投遞裝置可以向求救者投遞救生衣,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6可以查詢該位置坐標(biāo)并傳輸至云端服務(wù)器1,使?jié)O民能夠獲知險(xiǎn)情發(fā)生的準(zhǔn)確位置坐標(biāo),便于縮短救援準(zhǔn)備時(shí)間,能最大程度和最快速度搶救溺水者。
一種具體的實(shí)施例中,水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)還可以包括溫濕度傳感器,溫濕度傳感器實(shí)時(shí)采集環(huán)境溫度與濕度,溫濕度傳感器信號連接云端服務(wù)器1,能夠?qū)⒉杉降男畔鬏斨猎贫朔?wù)器1以更新相關(guān)數(shù)據(jù),便于漁民了解環(huán)境條件,漁民可以采取相應(yīng)的措施改進(jìn)周圍環(huán)境,以適合水產(chǎn)的生長。
一種具體的實(shí)施例中,飛行控制系統(tǒng)8具體可以包括用于測量無人機(jī)本體飛行的加速度的三軸加速度計(jì)、以及用于配合三軸加速度計(jì)縮小測量誤差的陀螺儀。
三軸加速度計(jì)可以測得一個(gè)固定平臺相對于地球表面的運(yùn)動方向,但是,一旦平臺運(yùn)動起來,情況較為復(fù)雜,可能無法準(zhǔn)確獲知真正的加速度值,因而,單獨(dú)使用三軸加速度計(jì)可能無法保證無人機(jī)本體的航向固定,而陀螺儀利用慣性作用,可以提供無人機(jī)本體在三軸上的姿態(tài)信息,包括偏航Y(jié)AW、俯仰PITCH、滾轉(zhuǎn)ROLL,同時(shí)還可以提供三軸的加速度,通過對加速度積分可以得到在三個(gè)方向的位移,從而得到無人機(jī)本體的位置。此外,三軸加速度計(jì)在較長時(shí)間的測量值(確定無人機(jī)航向)是較正確的,而在較短時(shí)間內(nèi)由于信號噪聲的存在而有誤差,而陀螺儀在較短時(shí)間內(nèi)測量比較準(zhǔn)確,較長時(shí)間則會有與漂移而存有誤差。本實(shí)施例中,三軸加速度計(jì)與陀螺儀配合使用、相互調(diào)整,可以確保航向的正確。
一種具體的實(shí)施例中,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6具體可以包括北斗通信衛(wèi)星和北斗定位衛(wèi)星。北斗通信衛(wèi)星信號連接于云端服務(wù)器1,北斗定位衛(wèi)星信號連接于北斗通信衛(wèi)星。
北斗定位衛(wèi)星可以對無人機(jī)本體的位置進(jìn)行定位,并將定位信息發(fā)送到北斗通信衛(wèi)星,北斗通信衛(wèi)星將定位信息傳遞給云端服務(wù)器1,使?jié)O民可以知道無人機(jī)本體的具體位置,可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)本體的準(zhǔn)確定位,便于保證投放飼料的準(zhǔn)確性。
一種具體的實(shí)施例中,供電系統(tǒng)具體可以包括太陽能充電板和鋰電池,太陽能充電板連接于鋰電池。鋰電池可以作為水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)的主要?jiǎng)恿碓?,供電的持續(xù)性與可靠性較好,鋰電池可以為水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)中的所有用電驅(qū)動的設(shè)備進(jìn)行供電。太陽能充電板可以通過對光照的采集而不斷地給鋰電池補(bǔ)充電量,從而減少能源的消耗,保證水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)的續(xù)航。其中,太陽能充電板可以設(shè)置在無人機(jī)本體的頂端,光采集效率較高。
一種具體的實(shí)施例中,云端服務(wù)器1、控制器4均通過信號進(jìn)行通信,也就是說云端服務(wù)器1、控制器4中均設(shè)有無線通信裝置,相應(yīng)地,與云端服務(wù)器1或者控制器4信號連接的飼料儲存裝置3、計(jì)時(shí)器2、傳感器5、飛行控制系統(tǒng)8、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)6、氣壓高度計(jì)7、攝像頭以及其他裝置中也同時(shí)設(shè)有無線通信裝置,以便實(shí)現(xiàn)無線信號連接,設(shè)置方便。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
以上對本發(fā)明所提供的水產(chǎn)自動養(yǎng)殖無人機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。