本實(shí)用新型屬于機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說，涉及一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，大量適用不同環(huán)境的無人設(shè)備如無人機(jī)，無人車，無人船等，但受到技術(shù)等因素的限制這些設(shè)備還沒有廣泛進(jìn)入民用領(lǐng)域。以無人船為例，現(xiàn)有無人船多為軍用，如完成偵查任務(wù)，遠(yuǎn)程攻擊任務(wù)等。也有一些用于科研領(lǐng)域，比如海洋數(shù)據(jù)監(jiān)測，實(shí)驗(yàn)樣本采集等。在工業(yè)上用于一些水中設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)，工業(yè)開采等方面。民用方面的應(yīng)用還很有限，目前除了作為娛樂用途的無人船之外，用于釣魚的無人船在民用市場的需求越來越大，因此對于釣魚無人船提出了越來越高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，船只通常利用聲吶對水下目標(biāo)(例如：魚群等)進(jìn)行探測、分類、定位和跟蹤，進(jìn)行水下通信和導(dǎo)航。但是，將聲吶技術(shù)和釣魚技術(shù)結(jié)合運(yùn)用在水下無人船，在水中實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)釣魚的技術(shù)并不常見。因此，如何在水下無人船上利用聲吶探測魚群并實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)釣魚成為亟待解決的技術(shù)問題。

有鑒于此特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有聲吶裝置和捕捉模塊的無人船系統(tǒng)，所述無人船系統(tǒng)的無人船能夠潛入至水下一定深度，實(shí)現(xiàn)無人船在水中定點(diǎn)捕捉的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是：一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)，所述無人船系統(tǒng)包括能夠潛入水下的密封零浮力的無人船，所述無人船上安裝有可拆卸的捕捉模塊和用于探測魚群信息的聲吶裝置。

進(jìn)一步的，所述無人船系統(tǒng)還包括水上基站和用戶終端，所述無人船與水上基站通過零浮力雙絞線連接，水上基站與用戶終端無線連接，無人船將聲吶裝置探測到的水下信息發(fā)送至用戶終端并顯示。

進(jìn)一步的，所述聲吶裝置包括與無人船可拆卸連接的殼體和置于殼體內(nèi)部的聲吶，所述殼體具有容納腔室，所述聲吶固定在容納腔室的底部。

進(jìn)一步的，所述聲吶裝置的殼體與無人船卡扣連接或者螺紋連接。

進(jìn)一步的，所述聲吶裝置的殼體與無人船的連接處設(shè)有能夠?qū)んw與無人船連接處密封的密封機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述聲吶裝置包括至少一個(gè)探頭，每個(gè)探頭對特定方向的魚群進(jìn)行探測。

進(jìn)一步的，所述捕捉模塊包括釣魚裝置，所述釣魚裝置包括懸掛臂和魚鉤，所述懸掛臂的固定端可旋轉(zhuǎn)的安裝在無人船的頂部或底部，懸掛臂的活動(dòng)端通過魚線與魚鉤連接。

進(jìn)一步的，所述釣魚裝置還包括用于懸掛魚鉤的掛鉤球，所述掛鉤球安裝在所述懸掛臂的活動(dòng)端。

進(jìn)一步的，所述掛鉤球上開設(shè)有用于夾持魚線并且使魚線受力脫落的細(xì)槽；所述掛鉤球由彈性材料制成。

進(jìn)一步的，所述懸掛臂上設(shè)有浮力塊，所述浮力塊的密度小于周圍水域密度。

進(jìn)一步的，所述浮力塊為多個(gè)，多個(gè)浮力塊均勻的套設(shè)在懸掛臂上。

采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、本實(shí)用新型的無人船可下潛至一定深度的水域，并在水中完成捕捉過程。利用聲吶裝置進(jìn)行探魚和利用捕捉裝置進(jìn)行水下捕捉，完成無人船在水中指定位置捕捉的目的，極大地提高了捕捉的成功率。

2、聲吶裝置和捕捉裝置可拆卸地安裝在無人船上，在不需要進(jìn)行水下捕捉時(shí)，可以將聲吶裝置和捕捉裝置從無人船上拆卸下來，方便對聲吶裝置進(jìn)行檢查、維修，也可以減少無人船的占地空間，便于無人船保存。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

附圖說明

附圖作為本實(shí)用新型的一部分，用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步的理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。顯然，下面描述中的附圖僅僅是一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中另一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中另一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中釣魚裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、無人船；2、聲吶裝置；3、捕捉模塊；31、釣魚裝置；311、懸掛臂；312、浮力塊；313、掛鉤球；314、魚鉤；315、魚線；4、水上基站；5、用戶終端。

需要說明的是，這些附圖和文字描述并不旨在以任何方式限制本實(shí)用新型的構(gòu)思范圍，而是通過參考特定實(shí)施例為本領(lǐng)域技術(shù)人員說明本實(shí)用新型的概念。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

本實(shí)用新型的無人船為零浮力無人船，其平均密度與周圍水域密度相同或至少相近。水下無人船內(nèi)設(shè)有密封腔，該密封腔具有防水效果，能夠保護(hù)密封腔內(nèi)的各個(gè)用電模塊不會(huì)浸水，進(jìn)而保證水下無人船的正常工作，并且通過該密封腔與水下無人船外殼體及各個(gè)部件之間的配合，來使水下無人船達(dá)到與周圍水域密度相近似，進(jìn)而在水域中實(shí)現(xiàn)零浮力的效果，通過零浮力的水下無人船能夠更好的調(diào)整航行方向和航行姿態(tài)。

如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型提出了一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)，用于潛入水下實(shí)現(xiàn)捕捉過程，包括無人船1、聲吶裝置2和捕捉模塊3，聲吶裝置2和捕捉裝置3均與無人船可拆卸連接。本實(shí)用新型提供的無人船，可以在水下進(jìn)行捕捉，無人船能夠潛入至水下一定深度，并利用聲吶裝置2進(jìn)行探魚，無人船的控制器根據(jù)聲吶裝置2探測到的水下信息控制無人船航行至目標(biāo)位置附近進(jìn)行捕捉工作，提高了捕捉的成功率。

本實(shí)用新型的捕捉對象不局限于魚類，也可以用于捕捉其他水下活體，例如：水母、蝦、蟹、烏龜?shù)?，還可以捕捉其他水下生物，例如：水草或珊瑚。以下的實(shí)施例均是以捕捉魚類來對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行具體的描述。

實(shí)施例一

如圖2所示，本實(shí)施例所述的一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)，包括無人船1，無人船1上安裝有釣魚裝置3和聲吶裝置2，無人船1內(nèi)設(shè)有控制器，控制器與聲吶裝置2連接。聲吶裝置2用于探測魚群的位置，控制器根據(jù)聲吶裝置2探測到的魚群位置，控制無人船向魚群位置航行，使得釣魚裝置3能夠進(jìn)行近距離的釣魚。

本實(shí)施例中，聲吶裝置2和釣魚裝置3都是可拆卸地安裝在無人船上。可拆卸地方式可以有多種，例如：螺紋連接的方式或者卡扣連接的方式或者其他方式，具體應(yīng)用哪種方式，根據(jù)實(shí)際需要而定。

本實(shí)施例中，聲吶裝置2包括殼體和聲吶，所述殼體具有容納腔室，聲吶固定在該容納腔室的底部。優(yōu)選的，殼體為弧形母線繞軸線旋轉(zhuǎn)形成的球狀或類球狀結(jié)構(gòu)。聲吶裝置2還包括電源，該電源給聲吶提供電源。

為了簡化各個(gè)模塊之間的線路，聲吶裝置2還包括主電路板，所述聲吶裝置2與主電路板連接，所述主電路板上設(shè)置有用于各個(gè)模塊連接的插口，在安裝過程中，只需要將各個(gè)模塊引線插頭插接在主電路板即可快速完成各個(gè)模塊與主電路板之間的裝配。具體的，所述聲吶固定設(shè)置在下殼體的容置腔室底部，所述聲吶之上設(shè)置有所述的電源，所述電源之上設(shè)置有所述的主電路板，聲吶以及電源均與所述主電路板連接。

進(jìn)一步的，所述聲吶裝置2至少包括一個(gè)探頭，每個(gè)探頭用于對特定方向的魚群進(jìn)行探測。優(yōu)選的，多個(gè)探頭均勻分布在聲吶裝置2的殼體上。每個(gè)探頭都可以發(fā)射不同的工作頻率，以對不同距離的魚群進(jìn)行探測。例如，發(fā)射用于探測近距離的第一工作頻率和發(fā)射用于探測遠(yuǎn)距離的第二工作頻率。優(yōu)選的，所述第一工作頻率為100kHz～400kHz,所述第二工作頻率為40kHz～100kHz。更優(yōu)選的，所述第一工作頻率為120kHz,所述第二工作頻率為80kHz。通過設(shè)置可發(fā)射兩種頻率的聲吶裝置2，在實(shí)際的作業(yè)中，可先通過第二工作頻率探測水下魚群和水下地貌，在當(dāng)聲吶裝置2靠近魚群目標(biāo)時(shí)，則開啟探測近距離的第一工作頻率以精確的探測魚情信息，通過此設(shè)計(jì)，本實(shí)施例能夠更加全面更加精確的獲取水下魚群信息。

本實(shí)施例中，釣魚裝置3包括懸掛臂311和魚鉤314，懸掛臂311的一端固定在無人船上，另一端通過魚線315連接有用于釣魚的魚鉤314。魚線315的一端固定有魚鉤314，魚鉤314以上的魚線315部分連接在懸掛臂311的非固定端上，魚線315的另一端則伸出于水面上。所述魚鉤314為常規(guī)的釣魚用魚鉤314，實(shí)際使用過程中，可以根據(jù)魚的種類對魚鉤314進(jìn)行更換。例如，部分水域中的魚比較溫和，可以選擇簡單的魚鉤314就行；部分水域中的魚比較活躍，則應(yīng)該選擇結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易跑魚的魚鉤314。

懸掛臂311的非固定端上開設(shè)有細(xì)小條形凹槽，該條形凹槽可以夾持魚線315的中間部分，條形凹槽的夾持力保證魚鉤314在活動(dòng)狀態(tài)下，魚線315一直位于條形凹槽中，但是，一旦魚上鉤了，魚線315就會(huì)從條形凹槽中脫落。為此，懸掛臂311選用彈性材料制成或者懸掛臂311的非固定端選用彈性材料制成。這樣，由于彈性材料本身的特性，使得懸掛臂311易發(fā)生彈性形變而又易恢復(fù)形變，其足以提供穩(wěn)定的夾持力，從而實(shí)現(xiàn)魚線315在正常情況下位于條形凹槽中，而魚鉤314受力則從條形凹槽中脫落。

實(shí)施例二

本實(shí)施例為上述實(shí)施例一的進(jìn)一步限定，殼體為上端開口的半球狀結(jié)構(gòu)，開口端為圓形開口，圓形開口上設(shè)置有外螺紋，無人船1上與外螺紋相對應(yīng)地設(shè)置有內(nèi)螺紋，兩螺紋配合實(shí)現(xiàn)殼體與無人船的螺紋連接。

本實(shí)施例中，所述殼體與無人船的連接處設(shè)有能夠?qū)んw與無人船密封連接的密封機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的，所述密封機(jī)構(gòu)為一密封圈。在殼體與無人船的連接處設(shè)置密封機(jī)構(gòu)，能夠防止水進(jìn)入，達(dá)到更可靠的密封效果。

具體的，需要安裝聲吶裝置2時(shí)，首先將密封圈套入殼體的圓形開口上，然后將圓形開口擰緊至無人船船上，實(shí)現(xiàn)聲吶裝置2與無人船的密封裝配。

實(shí)施例三

如圖4所示，本實(shí)施例為上述實(shí)施例一的進(jìn)一步限定，所述的釣魚裝置3還包括掛鉤球313，掛鉤球313固定在懸掛臂311的活動(dòng)端，用于懸掛魚鉤314。本實(shí)施例中，掛鉤球313與懸掛臂311可以是一體成型的，或者掛鉤球313與懸掛臂311可拆卸連接，例如，螺紋連接或卡扣連接等。

本實(shí)施例中，掛鉤球313上開設(shè)有細(xì)小凹槽，該凹槽可以容納魚線315，而一旦魚線315受到作用力則從凹槽中脫落。優(yōu)選的，掛鉤球313為具有彈性的掛鉤球313。

本實(shí)施例中，懸掛臂311上設(shè)有浮力塊312，浮力塊312的密度小于周圍水域密度。優(yōu)選的，所述浮力塊312為多個(gè)，多個(gè)浮力塊312均勻地套設(shè)在懸掛臂311上。這樣，可以通過增加或減少浮力塊312的數(shù)量來調(diào)節(jié)懸掛臂311的浮力，以使懸掛臂311與周圍水域密度相同或至少相近?；蛘撸x擇不同材料制成的浮力塊312來調(diào)節(jié)懸掛臂311的浮力。懸掛臂311的密度與周圍水域密度相同，能夠使懸掛臂311懸停在水中，從而減少懸掛臂311對無人船的影響。

下面結(jié)合釣魚裝置3的安裝過程對釣魚裝置3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋說明：

首先，將懸掛臂311安裝至無人船的指定位置；然后將掛鉤球313安裝至懸掛臂311的指定位置；最后將連接有魚鉤314的部分魚線315進(jìn)行彎折，將彎折部分放入掛鉤球313的細(xì)槽中，使細(xì)槽將魚線315夾持住，而不會(huì)從細(xì)槽中脫離。這樣，能夠確保魚上鉤后，彎折的魚線315從細(xì)槽中脫離，從而方便用戶對魚進(jìn)行回收。

實(shí)施例四

如圖3所示，本實(shí)施例所述的一種可實(shí)現(xiàn)水下捕捉的無人船系統(tǒng)，包括無人船1、水上基站4和用戶終端5，所述無人船既能夠浮在水面上進(jìn)行水下作業(yè)，也能夠?qū)崿F(xiàn)一定深度的下潛，完成各種水下的工作，滿足不同用戶的不同需求。由于無線電波在水中的衰減較大，于是設(shè)計(jì)一個(gè)漂浮在水面上的水上基站4，水上基站4與無人船通過一通信電纜連接，該通信電纜為零浮力雙絞線，零浮力雙絞線可以理解為雙絞線的密度接近或等于周圍水域密度，使得零浮力雙絞線可以懸停在水中，從而減少零浮力雙絞線對無人船的影響。水上基站4與用戶終端5無線連接，實(shí)現(xiàn)無人船與用戶終端5之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

本實(shí)施例中，用戶終端5可以為智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等。用戶終端5上設(shè)置有無線通訊裝置，用于接收無人船發(fā)送的各類水下信息和向無人船發(fā)送控制指令。無線通訊裝置的種類可以為多種，例如：藍(lán)牙、WIFI或者紅外線等等，優(yōu)選的，無線收發(fā)裝置為915MHz無線收發(fā)裝置和5.8GHz無線收發(fā)裝置中的一種。

用戶終端5上還設(shè)置有顯示裝置，用于顯示接收到的水下圖像信息(例如：魚群圖像、水下環(huán)境圖像、釣魚圖像等)，方便用戶直觀地觀察到水下的各種圖像，給用戶帶來不一樣的釣魚體驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)可視化釣魚。

無人船上設(shè)置有釣魚裝置3，該釣魚裝置3釣魚的對象可以是魚或者其他活動(dòng)物體。無人船上還設(shè)置有聲吶裝置2，聲吶裝置2對周圍水域進(jìn)行探測，并將探測到的水下信息通過水上基站4發(fā)送給用戶終端5并顯示，方便用戶直觀地觀察水下釣魚的全過程。其中，水下信息可以魚群分布、魚的大小、魚所處的深度和位置以及水底地形地貌等信息。

具體的，無人船下潛至指定位置后，一方面，利用聲吶裝置2，對附近水域進(jìn)行探測，聲吶裝置2掃描出附近水域的魚群分布、魚群中魚的大小、魚群所處的深度和具體位置以及水底地形地貌信息；同時(shí)，用戶終端5的顯示模塊實(shí)時(shí)顯示聲吶掃描出的魚群分布、魚的大小和水底地形地貌等信息，讓用戶直觀的觀察到水下圖像，提升用戶體驗(yàn)。另一面，無人船根據(jù)聲吶裝置2探測到的魚群信息，找到魚群最多或者找到用戶需要的目標(biāo)魚類后，無人船向魚群最多或目標(biāo)魚群的位置行進(jìn)，然后到達(dá)靠近目標(biāo)魚群的位置時(shí)，無人船停止工作，使得無人船懸停在水中，利用上述的釣魚裝置3開始釣魚。這樣，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)釣魚，而且大大提高了釣魚的成功率，適宜廣泛推廣使用。

以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專利的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述提示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型方案的范圍內(nèi)。