本發(fā)明屬于無人船領(lǐng)域，涉及池塘養(yǎng)殖環(huán)境下的海參原位計(jì)數(shù)與監(jiān)測自主無人船系統(tǒng)及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、海洋被譽(yù)為人類獲取優(yōu)質(zhì)蛋白的“藍(lán)色糧倉”。隨著海洋牧場的建設(shè)和海水養(yǎng)殖業(yè)的飛速發(fā)展，海參年產(chǎn)量已連續(xù)近15年穩(wěn)居全球之首，成為海水養(yǎng)殖業(yè)不可或缺的重要組成部分。近年來，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和智能裝備提升漁業(yè)生產(chǎn)力和水產(chǎn)資源利用率，推動(dòng)了海洋智慧養(yǎng)殖的發(fā)展。

2、國內(nèi)外多項(xiàng)研究和應(yīng)用致力于提升水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化水平。例如，江先亮等人設(shè)計(jì)了基于無人船的水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，通過無人船搭載的傳感器和數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。趙思琪、崔秀芬等人研制了池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖精準(zhǔn)投喂系統(tǒng)，利用先進(jìn)的控制技術(shù)和傳感器設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖池中魚類、蝦蟹類進(jìn)行精準(zhǔn)投喂。唐榮等人開發(fā)了池塘養(yǎng)殖全自動(dòng)精準(zhǔn)投飼系統(tǒng)，結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)和智能控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)養(yǎng)殖池中魚類的全自動(dòng)化精準(zhǔn)投飼。張剛等人設(shè)計(jì)了適用于淡水珍珠蚌循環(huán)水養(yǎng)殖模式的分布式水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，通過多個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集。此外，黃強(qiáng)強(qiáng)等人設(shè)計(jì)了基于led的水下視頻傳輸系統(tǒng)，利用led技術(shù)實(shí)現(xiàn)了水下環(huán)境的高清視頻傳輸。陳雷雷等人則設(shè)計(jì)了基于塘內(nèi)循環(huán)自凈的河蟹生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)，通過優(yōu)化塘內(nèi)環(huán)境和自然生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了河蟹養(yǎng)殖的高效和環(huán)保。謝泊洋設(shè)計(jì)了一個(gè)面向水產(chǎn)養(yǎng)殖的微型水下機(jī)器人，機(jī)器人搭載攝像頭，通過人員手動(dòng)操作機(jī)器人從而拍攝水下視頻。近幾年深度學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)檢測算法正在迅猛發(fā)展，標(biāo)志著進(jìn)入了目標(biāo)檢測的新時(shí)代，深度學(xué)習(xí)也逐漸應(yīng)用到農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖領(lǐng)域，廣泛用于識(shí)別計(jì)數(shù)。如果農(nóng)作物、蝦苗、海參、魚類等。

3、然而，現(xiàn)有技術(shù)的無人船雖然使用伸縮桿用于相機(jī)的固定裝置，在水上作業(yè)可以將伸縮桿伸出，以將伸縮桿控制伸長，以使得攝像設(shè)備可以調(diào)整入水深度，然后，現(xiàn)有伸縮桿主要采用兩種方式入水，一種是與船體分離的手動(dòng)固定伸縮桿，該方式極易產(chǎn)生抖動(dòng)，使得采集圖像清晰度及精度受到影響。一種是固定在船體上，由于伸縮桿要以豎直狀態(tài)入水，若伸縮桿的固定桿過長，由于其始終處于豎直狀態(tài)，則難以在船體進(jìn)行自動(dòng)收納，對(duì)攝像設(shè)備的回收以及無人船的?？亢途S護(hù)造成巨大負(fù)擔(dān)。為此，現(xiàn)有技術(shù)只能減小固定桿長度，但固定桿過短，則入水部分全靠伸縮部分，這就需要伸縮部分具有更長的伸出長度，而現(xiàn)有伸縮裝置多采用套環(huán)方式，這導(dǎo)致伸縮桿要保持在水中拍攝穩(wěn)定，需要具有極大的直徑，設(shè)備過大、過重以及成本極高，此外，過長的伸縮部分會(huì)導(dǎo)致與攝像設(shè)備固定的部分伸縮部分的桿體直徑過小，也會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)，使得采集圖像清晰度及精度受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)因考慮收納，伸縮桿的固定桿較短、伸縮部分長度較長，而由此導(dǎo)致的水下拍攝抖動(dòng)問題，使得收納和拍攝穩(wěn)定不能兼得。本發(fā)明的無人船系統(tǒng)，其用于固定攝像設(shè)備的伸縮桿可以使用一定長度的固定桿，使得入水部分不僅限于伸縮桿的伸縮部分，而仍能便于收納。

2、根據(jù)本申請(qǐng)一些實(shí)施例的無人船系統(tǒng)，包括

3、第一浮體；

4、第二浮體；

5、船體支撐架，設(shè)置在所述第一浮體以及第二浮體之間；

6、水下數(shù)據(jù)采集設(shè)備；

7、伸縮桿，所述伸縮桿包括一定高度的固定桿以及伸縮部分，且伸縮部分設(shè)置在固定桿的下端，所述伸縮桿設(shè)置在所述船體支撐架，所述水下數(shù)據(jù)采集設(shè)備安裝在所述伸縮桿的底端，所述伸縮桿包括豎直狀態(tài)及水平狀態(tài)；

8、折疊快拆機(jī)構(gòu)，安裝在所述伸縮桿及所述船體支撐架上，以將所述伸縮桿固定在所述豎直狀態(tài)或所述水平狀態(tài)。

9、有益效果：在上述實(shí)例中，本發(fā)明通過折疊快拆機(jī)構(gòu)，以第一插裝槽件、第一插裝配合件、第二插裝槽件、第二插裝配合件、轉(zhuǎn)動(dòng)槽件以及轉(zhuǎn)動(dòng)配合件的配合，使得在無人船執(zhí)行水下拍攝任務(wù)，而將第二插裝槽件、第二插裝配合件快速分離，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)槽件以及轉(zhuǎn)動(dòng)配合件，使得伸縮桿由水平狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)為豎直狀態(tài)，并將第一插裝槽件、第一插裝配合件快速固定，使得伸縮桿并固定在豎直狀態(tài)，可以執(zhí)行水下拍攝任務(wù)。

10、并使得無人船在完成水下拍攝任務(wù)，而將將第一插裝槽件、第一插裝配合件分離，并通過轉(zhuǎn)動(dòng)槽件以及轉(zhuǎn)動(dòng)配合件，使得伸縮桿由豎直狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)為水平狀態(tài)，并將第二插裝槽件、第二插裝配合件快速固定，使得伸縮桿并固定在水平狀態(tài)，完成收納。

11、特別地，本發(fā)明的插裝槽件、插裝配合件以加厚部的后部邊沿與所述第一槽壁邊沿前后相互卡緊或分離，實(shí)現(xiàn)了快速分離及固定，該結(jié)構(gòu)固定穩(wěn)定性高，拆裝方便，只要通過手持夾緊即可實(shí)現(xiàn)快速固定或分離。

12、在上述方案中，由于本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)伸縮桿的豎直狀態(tài)與水平狀態(tài)的快速切換及固定，使得收納伸縮桿非常便利，實(shí)現(xiàn)了極大空間節(jié)約。在這種方案下，使得伸縮桿的固定桿可以被允許使用更長的桿件，并且，固定桿可以作為入水部分，因此，使得伸縮桿的入水長度可被減小，在這種情況下，使得伸縮桿的直徑以及重量等都得以降低，設(shè)備重量得以減小，成本得以下降。并且，仍能保持水下拍攝的穩(wěn)定性。

13、由此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無人船使用伸縮桿進(jìn)行水下拍攝，解決了因收納難題而不得不降低拍攝穩(wěn)定性的困境，實(shí)現(xiàn)了無人船兼顧水下拍攝穩(wěn)定性及收納便利性。

14、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述無人船設(shè)置有伸縮桿(400)、第一橫向連接桿件(350)、第三橫向連接桿件(370)以及第四橫向連接桿件(380)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述異形支撐架(510)，包括

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一插裝槽件(520)，包括

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)槽件(550)，包括

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二插裝槽件，包括

6.一種無人船水下采集圖像的定高方法，其特征在于，包括

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無人船水下采集圖像的定高方法，其特征在于，其中，pid基本控制器根據(jù)當(dāng)前誤差和過去誤差計(jì)算控制輸出，數(shù)學(xué)表達(dá)式如式(1)：

8.一種無人船水下采集圖像的軌跡跟蹤方法，其特征在于，包括

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人船水下采集圖像的軌跡跟蹤方法，其特征在于，其中，將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為enu坐標(biāo)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人船水下采集圖像的軌跡跟蹤方法，其特征在于，其中，建立差速無人船動(dòng)力學(xué)模型，包括

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無人船水下采集圖像的軌跡跟蹤方法，其特征在于，其中，根據(jù)所述模型計(jì)算差速驅(qū)動(dòng)推力以跟蹤軌跡，包括

技術(shù)總結(jié)
本分案申請(qǐng)公開了一種無人船的折疊快拆機(jī)構(gòu)及無人船水下采集圖像定高及軌跡跟蹤方法，屬于無人船領(lǐng)域，為了解決無人船水下拍攝問題，要點(diǎn)是折疊快拆機(jī)構(gòu)包括異形支撐架；第一插裝槽件，所述第一插裝槽件設(shè)置在所述伸縮桿上；第一插裝配合件，所述第一插裝配合件設(shè)置在所述異形支撐架上；第二插裝槽件，所述第二插裝槽件設(shè)置在所述伸縮桿上；第二插裝配合件，所述第二插裝配合件設(shè)置在第四橫向連接桿件；轉(zhuǎn)動(dòng)槽件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)槽件設(shè)置在所述伸縮桿上，且設(shè)置在所述第二插裝槽件上方；轉(zhuǎn)動(dòng)配合件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)配合件設(shè)置在所述第一橫向連接桿件上；效果是實(shí)現(xiàn)了無人船兼顧水下拍攝穩(wěn)定性及收納便利性。

技術(shù)研發(fā)人員：林遠(yuǎn)山,李智軍,于紅,王文良,劉曉陽,武立波,鄭欣宇,王雋屹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：大連海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15