一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖池塘呈矩形，所述系統(tǒng)包括投飼船體、控制器和投料機(jī)，投飼船體為雙船體結(jié)構(gòu)，由漂浮在水面上的兩條并列船形浮體和覆蓋在兩船形浮體上、將兩者連接為一體的甲板組成，在甲板上安裝電子羅盤，無線信號接收器，控制器和投料機(jī)，在池塘基圍上間隔安裝兩個無線信號發(fā)射器，螺旋槳數(shù)量為兩個，對稱安裝在投飼船體船尾的左右兩側(cè)，每個船形浮體上分別配置一個，電子羅盤監(jiān)測投飼船體的即時航向，并反饋給控制器，無線信號接收器接收無線信號發(fā)射器發(fā)出的無線信號，并反饋給控制器，控制器控制兩個螺旋槳的運(yùn)轉(zhuǎn)。該投飼船體巡船過程中的定位及定向，均不受池塘基圍及天氣因素影響，并且航行及轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性更好。
【專利說明】一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及池塘對蝦養(yǎng)殖領(lǐng)域，尤其涉及養(yǎng)殖飼料的自動投喂技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]對蝦是我國重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種。在對蝦養(yǎng)殖過程中，飼料投喂是一項重要的日常工作。由于對蝦的特殊生活習(xí)性，需要將飼料均勻地投放在池塘四周。目前蝦塘投飼主要由人工完成，勞動強(qiáng)度大，難以做到均勻投喂。
[0003]申請?zhí)枮?01120380114.5的專利“一種可自動巡塘的蝦料投放裝置”公開了一種可自動巡塘的蝦料投放船，該裝置采用單船體結(jié)構(gòu)，船體在池塘中的航線是通過如下方法控制的:利用分別安裝在船頭正面、船頭拐角和船體側(cè)面的三個探頭分別探測船體前面與池塘基圍、船體側(cè)面與池塘基圍的距離，當(dāng)探測到的距離不等于設(shè)定距離時，安裝在船頭的船體轉(zhuǎn)向控制器控制船體轉(zhuǎn)向以達(dá)到設(shè)定距離，當(dāng)探測到的距離等于設(shè)定距離時，安裝在船側(cè)的船體前行控制器控制船體前行。
[0004]探頭發(fā)出并接收由池塘基圍反射的信號，用信號傳播速度乘以信號傳播時間，就可以獲得探頭與池塘基圍之間的距離。信號通常是超聲波信號或者激光信號。但是，不論哪種類型的信號，其本質(zhì)都是利用池塘基圍對信號的反射來測距的，因此都對池塘基圍條件有限制，不僅要求池塘基圍的表面材質(zhì)能夠很好地反射信號，而且還需要池塘基圍表面盡可能的平直，同時，信號的反射還會受到天氣條件的影響。上述種種限制，導(dǎo)致現(xiàn)有的航線控制方式存在以下缺陷:
[0005]第一，對于超聲波測距方式來說，由于多數(shù)池塘基圍不平整、長滿雜草，超聲波信號反射效果不佳，容易導(dǎo)致測距失??；另外，由于超聲波信號的傳播是有一定的角度的(就像手電筒的光束)，離得越遠(yuǎn)，聲波信號的覆蓋范圍越大，當(dāng)池塘水位較高時，如果池塘基圍高出水面的高度不足，會導(dǎo)致信號反射面積小，只能反射一小部分聲波信號，大部分聲波信號不能反射或打在水面上，也容易導(dǎo)致測距失敗或測距錯誤；還有，天氣條件對于超聲波測距影響很大，超聲波依靠空氣傳播，風(fēng)(空氣流動)會影響聲波傳的傳播，導(dǎo)致測距誤差很大；雨和霧也會阻礙聲波在空氣中的傳播，從而影響測距的準(zhǔn)確性。
[0006]第二，對于激光測距方式來說，池塘基圍土壤顏色較深時會吸收激光信號能量，導(dǎo)致可測距離縮短甚至無法測距；此外，池塘基圍上生長的雜草也會影響激光信號的反射。
[0007]第三，船體的左右晃動會導(dǎo)致超聲波波束或激光光束發(fā)射方向出現(xiàn)上下晃動，使信號打在水面上或越過了塘埂，從而導(dǎo)致測距錯誤或測距失敗。
[0008]第四，該裝置通過對比安裝在船頭拐角和船體側(cè)面的兩個探頭的信號傳播時間是否相同來判斷船體航向是否平行于池塘基圍，其前提是池塘基圍表面必須平直，如果塘埂有雜草或凹凸，導(dǎo)致測距誤差很大，則定向也會存在很大誤差；此外，即使池塘基圍表面平直，當(dāng)船體受到突然的風(fēng)或水流出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，例如從原方向轉(zhuǎn)了 90度，此時探測器測量的就不是與原先池塘基圍的距離，而是與原池塘基圍相交的另一側(cè)池塘基圍的距離，這樣船體就會失去正確的航向。[0009]第五，安裝在船側(cè)的船體前行控制器控制船體前行。船體前行控制器是安裝在船體一側(cè)的，那么船體在前行過程中，其實是受到的位于船體一側(cè)的、不對稱的向前推動力，因此船體在前行時，前行控制器和轉(zhuǎn)向控制器必須不斷地交替工作才能保證航向，兩個控制器的頻繁切換控制，會影響到船體行進(jìn)的平穩(wěn)性，甚至?xí)?dǎo)致投飼船體“原地打轉(zhuǎn)”。
[0010]除上述航線控制方式存在的缺陷外，該裝置采用了單船體結(jié)構(gòu)，當(dāng)船體左右擺動幅度較大時，此種結(jié)構(gòu)也會影響船體操縱(例如轉(zhuǎn)向)的平穩(wěn)性，如果此時船體重心比較高，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致船體側(cè)翻。
[0011]鑒于此，克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本【技術(shù)領(lǐng)域】亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠較好的克服現(xiàn)有航線控制方式存在的缺陷，并且投飼船體的航行和轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性更好。
[0013]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0014]一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖池塘呈矩形，所述系統(tǒng)包括投飼船體、控制器和投料機(jī)，其特征在于:
[0015]投飼船體為雙船體結(jié)構(gòu)，由漂浮在水面上的兩條并列船形浮體和覆蓋在兩船形浮體上、將兩者連接為一體的甲板組成，
[0016]在甲板上安裝電子羅盤，無線信號接收器，控制器和投料機(jī)，
[0017]在池塘基圍的兩個相鄰轉(zhuǎn)角上分別安裝一個無線信號發(fā)射器，
[0018]螺旋槳數(shù)量為兩個，對稱安裝在投飼船體船尾的左右兩側(cè)，每個船形浮體上分別配置一個，
[0019]電子羅盤監(jiān)測投飼船體的即時航向，并反饋給控制器，
[0020]無線信號接收器接收無線信號發(fā)射器發(fā)出的無線信號，并將無線信號的傳播時間反饋給控制器，
[0021]控制器控制兩個螺旋槳的運(yùn)轉(zhuǎn)，兩個螺旋槳等速運(yùn)轉(zhuǎn)時，投飼船體前行，兩個螺旋槳差速運(yùn)轉(zhuǎn)時，投飼船體向左/向右轉(zhuǎn)向，
[0022]以安裝了一個無線信號發(fā)射器的池塘基圍轉(zhuǎn)角為坐標(biāo)原點，以在該轉(zhuǎn)角相交的池塘基圍兩邊分別為X軸正向、Y軸正向建立直角坐標(biāo)系，另一個無線信號發(fā)射器在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(L，0)，
[0023]在該坐標(biāo)系內(nèi)圍繞養(yǎng)殖池塘的矩形基圍設(shè)定一個矩形環(huán)面的航道，所述航道離池塘基圍的距離為a,航道的寬度為b,
[0024]投飼船體在該航道內(nèi)的設(shè)定航向為沿航道周向的矩形環(huán)向，
[0025]設(shè)無線信號接收器與第一無線信號發(fā)射器之間的即時距離為dA，無線信號接收器與第二無線信號發(fā)射器之間的即時距離為dB，投飼船體的即時坐標(biāo)為(x，y)，其中，變量χ> 0，變量 y > O ；
[0026]通過解如下方程組得到即時坐標(biāo)位置(X，y):
【權(quán)利要求】
1.一種養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)，所述養(yǎng)殖池塘呈矩形，所述系統(tǒng)包括投飼船體(I)、控制器(6)和投料機(jī)(11)，其特征在于: 投飼船體(I)為雙船體結(jié)構(gòu)，由漂浮在水面上的兩條并列船形浮體和覆蓋在兩船形浮體上、將兩者連接為一體的甲板(3)組成， 在甲板(3)上安裝電子羅盤(10)，無線信號接收器(7)，控制器(6)和投料機(jī)(11)， 在池塘基圍的兩個相鄰轉(zhuǎn)角上分別安裝一個無線信號發(fā)射器， 螺旋槳(2)數(shù)量為兩個，對稱安裝在投飼船體(I)船尾的左右兩側(cè)，每個船形浮體上分別配置一個， 電子羅盤(10 )監(jiān)測投飼船體(I)的即時航向，并反饋給控制器(6 )， 無線信號接收器(7)接收無線信號發(fā)射器發(fā)出的無線信號，并將無線信號的傳播時間反饋給控制器(6)， 控制器(6)控制兩個螺旋槳(2)的運(yùn)轉(zhuǎn)，兩個螺旋槳(2)等速運(yùn)轉(zhuǎn)時，投飼船體(I)前行，兩個螺旋槳(2)差速運(yùn)轉(zhuǎn)時，投飼船體(I)向左/向右轉(zhuǎn)向， 以安裝了一個無線信號發(fā)射器的池塘基圍轉(zhuǎn)角為坐標(biāo)原點，以在該轉(zhuǎn)角相交的池塘基圍兩邊分別為X軸正向、Y軸正向建立直角坐標(biāo)系，另一個無線信號發(fā)射器在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(L，0)， 在該坐標(biāo)系內(nèi)圍繞養(yǎng)殖池塘 的矩形基圍設(shè)定一個矩形環(huán)面的航道，所述航道離池塘基圍的距離為a,航道的寬度為b, 投飼船體(I)在該航道內(nèi)的設(shè)定航向為沿航道周向的矩形環(huán)向， 設(shè)無線信號接收器(7)與第一無線信號發(fā)射器之間的即時距離為dA，無線信號接收器(7)與第二無線信號發(fā)射器之間的即時距離為dB，投飼船體(I)的即時坐標(biāo)為(x，y)，其中，變量χ > O,變量y > O ; 通過解如下方程組得到即時坐標(biāo)位置(x，y):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的養(yǎng)殖池塘自動投飼系統(tǒng)，其特征在于:所述航道離池塘基圍的距離a的范圍值為2~IOm,航道寬度b的范圍值為2~8m。
【文檔編號】A01K61/02GK103461257SQ201310419488
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】唐榮, 湯濤林, 鄒海生, 楊家朋, 苗雷, 劉世晶, 陳軍, 劉興國 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所