一种用于自动投料机器人补给的配料站系统的制作方法

本实用新型涉及鱼群养殖技术领域，具体为一种用于自动投料机器人补给的配料站系统。

背景技术：

在湖中养鱼，需要对鱼群进行喂养，湖中可能多种多样，不同鱼群的饲料不尽相同，如何个性化喂养是目前有待解决的难题。本申请人为了解决这个问题，提出了一种自动投料机器人，能够通过对鱼群的种类、成长阶段、以及鱼群的大小的判断，进行针对性的投料，并且，作为自动投料机器人的配套使用的设施，还需要一种为机器人进行补给的配料站，使其能够便于投料机器人充电以及补充鱼料。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于自动投料机器人补给的配料站系统，本实用新型设置有多个补给接口，在投料机器人到达之前，能够与中心配料单元无线通讯，确定补给口的编号，并且提前备料，能够大大方便投料机器人的补给，提高对投料机器人的补给效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于自动投料机器人补给的配料站系统，所述配料站系统包括自动投料机器人、中心配料单元、以及云端管理中心，所述中心配料单元包括无线通讯单元，用于接收自动投料机器人所发出的信息、以及向云端管理中心发出补给信息；

进一步的，所述无线通讯单元接收自动投料机器人所发出的信息包括鱼料存储箱内各种鱼料的剩余情况、需要补充的鱼料种类、移动主体的电量剩余情况、移动主体的位置信息等，所述无线通讯单元向云端管理中心发出的补给信息包括储料仓内各种鱼料的剩余情况和需要补充的鱼料种类。

包括处理器单元，用于对信息的整合、分析、以及处理；

包括储料仓，通过支撑架支撑放置与水面上，用于储存各种鱼饲料；

优选的，所述储料仓共有多个，分别用于储存不同种类的鱼料，每个储料仓均竖直安装在支撑架上，在每个所述储料仓的底部均设有电磁阀门，所述电磁阀门与处理器单元电连接，所述电磁阀门的下方与加料装置连接。

进一步的，所述储料仓为倒圆锥状，在其上方开设有补给口，在支撑架上固定有内侧壁为锥面的安装套，所述安装套的上开口大、下开口小，所述储料仓可安放在安装套中。

包括加料装置，用于向自动投料机器人进行加料；

优选的，所述加料装置包括十字升降板、加料管、以及加料头，所述十字升降板通过气缸带动上下移动，所述气缸固定在支撑架上，所述气缸与数据处理单元电连接，气缸的输出端竖直向下，所述加料头共有多个且分别对应自动机器人上的鱼料存储箱，每个所述加料头均贯穿固定在加料板上，所述加料头的上方连接加料管，所述加料管为长软管，加料管的上端连接在电磁阀门的下方，所述加料装置的坐标位置信息记录于自动投料机器人的存储装置中。

包括充电接头，用于向自动投料机器人充电；

优选的，所述充电装置包括多个充电桩位，每个所述充电桩位的坐标信息都记录于自动投料机器人的存储装置中。

包括余料检测单元，用于检测储料仓内各种鱼料的剩余情况；

优选的，所述余料检测单元采用重量传感器，所述重量传感器共有多个、且均匀的分布安装在安装套的内侧壁上，重量传感器与储料仓的外侧壁相接触。

包括红外线定位装置，用于自动投料机器人在充电或加料时的自动定位角度；

优选的，所述红外线定位装置包括红外线发射器，固定在支撑架上用于发射红外线，

包括红外线接收器，固定在移动主体上用于接收红外线信号。

包括固定装置，用于自动投料机器人在充电或加料时固定自动投料机器人；

优选的，所述固定装置包括电磁铁与衔铁配合进行固定，所述电磁铁固定在支撑架上，所述衔铁固定在机器人的移动主体上。

所述自动投料机器人包括移动主体，用于漂浮在水面上承载鱼料和其他元器件；

包括定位装置和驱动装置，定位装置用于对移动主体进行定位，驱动装置用于推动移动主体按既定行进路线移动；

优选的，所述定位装置采用gps卫星定位装置或北斗卫星定位装置，所述驱动装置有若干个，且均匀分布固定在移动主体的下端，所述驱动装置采用电动螺旋桨推进。

进一步的，本申请使用两个电动螺旋桨推进，当两个电动螺旋桨通转速转动时，能够推动移动主体向前移动，当两个电动螺旋桨转速不一致时，可以使移动主体在水面转圈。

本申请的移动主体设置有自动导航系统，自动导航系统的用途是由gps卫星定位装置或北斗卫星定位装置接收移动主体的当前位置并将数据跟用户自定义的目的地比较、参照电子地图计算行驶路线，并实时将信息反馈给移动主体。

包括数据处理装置，用于自动投料机器人的各种数据的整合、分析、以及处理；

包括无线通讯装置，用于与中心配料单元联系；

包括余料检测装置，用于检测鱼料的剩余情况；

所述鱼料存储箱为倒圆锥状，在其上方开设有加料口，在其底部开设有开口，通过一个自动门封堵在鱼料存储箱的底部开口处，自动门采用驱动电机带动封板转动的方式对鱼料存储箱的底部开口进行封堵或打开，驱动电机固定在鱼料存储箱的侧壁上。

在所述移动主体的侧壁上设有内侧壁为锥面的安装圈，所述安装圈的上开口大、下开口小，所述鱼料存储箱可安放在安装圈上；

优选的，所述余料检测装置采用重量传感器，所述重量传感器共有多个、且均匀的分布安装在安装圈的内侧壁上，重量传感器与鱼料存储箱的外侧壁相接触。

包括存储装置，用于记录机器人的既定行进路线、中心配料单元的位置信息、以及其他相关信息；

所述云端管理中心包括通讯装置，用于接收信息和发出指令；

包括云端处理器，用于整合、分析、以及处理信息。

优选的，所述中心配料单元的无线通讯单元和自动投料机器人的无线通讯装置均采用采用wi-fi模块或移动网络模块。

一种用于自动投料机器人补给的配料方法包括以下步骤：

s1：当余料检测装置检测到自动投料机器人的某种鱼料已经投放完时，机器人根据中心配料单元的位置坐标和自身的位置坐标，规划返航路线，同时数据处理装置将信息通过无线通讯装置发送给中心配料单元，便于中心配料单元安排充电接口和补充饲料的接口，并提前进行备料；

s2：中心配料单元通过无线通讯单元接收到自动投料机器人发出的信息，数据处理单元在对信息进行整合、分析、处理后，判断是否向机器人充电、以及补充何种鱼料；

s3：根据s2中机器人需要补充的鱼料，通过余料检测单元检测储料仓中该种鱼料的剩余情况，若剩余的鱼料不足以为机器人提供补充，中心配料单元立即通过无线通讯单元向云端管理中心发出请求补给的通知，云端管理中心在收到中心配料单元的通知信息后，云端处理器对该信息进行整合分析，通过通讯装置向工作人员传达补给通知；

s4：当机器人到达中心配料单元后，若需充电，中心配料单元提前将空置的充电桩位的坐标发送给机器人，便于机器人进行路线规划，然后通过红外线定位装置对机器人进行角度定位，便于充电接头插入机器人的充电接口；

s5：当机器人充电完后，根据中心配料单元的加料装置的坐标位置进行规划路线，移动至十字升降板的下方，然后通过红外线定位装置进行角度定位，使每个加料头能够对准各自的鱼料存储箱的加料口，然后通过气缸将十字升降板下顶，使加料头插入鱼料存储箱，根据所需要补充的鱼料种类，打开相应的储料仓底部的电磁阀门进行加料；

s6：加料完成后，电磁阀门关闭，十字升降板上移，机器人按照既定路线移动，继续投放鱼料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型设置有多个补给接口，在投料机器人到达之前，能够与中心配料单元无线通讯，确定补给口的编号，并且提前备料，能够大大方便投料机器人的补给，提高对投料机器人的补给效率。

附图说明

图1为本实用新型中心配料单元的结构示意图；

图2为本实用新型安装套的剖视图；

图3为本实用新型自动投料机器人的结构示意图；

图4为本实用新型安装圈的剖视图；

图中：1-自动投料机器人，2-中心配料单元，3-无线通讯单元，4-数据处理单元，5-储料仓，6-支撑架，7-电磁阀门，8-安装套，9-十字升降板，10-加料管，11-加料头，12-气缸，13-充电接头，14-重量传感器，15-红外线发射器，16-红外线接收器，17-电磁铁，18-衔铁，19-移动主体，20-定位装置，21-驱动装置，22-数据处理装置，23-无线通讯装置，24-鱼料存储箱，25-自动门，26-驱动电机，27-安装圈，28-存储装置，29-充电接口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种用于自动投料机器人1补给的配料站系统，所述配料站系统包括自动投料机器人1、中心配料单元2、以及云端管理中心，所述中心配料单元2包括无线通讯单元3，用于接收自动投料机器人1所发出的信息、以及向云端管理中心发出补给信息；

进一步的，所述无线通讯单元3接收自动投料机器人1所发出的信息包括鱼料存储箱24内各种鱼料的剩余情况、需要补充的鱼料种类、移动主体19的电量剩余情况、移动主体19的位置信息等，所述无线通讯单元3向云端管理中心发出的补给信息包括储料仓5内各种鱼料的剩余情况和需要补充的鱼料种类。

包括处理器单元，用于对信息的整合、分析、以及处理；

包括储料仓5，通过支撑架6支撑放置与水面上，用于储存各种鱼饲料；

优选的，所述储料仓5共有多个，分别用于储存不同种类的鱼料，每个储料仓5均竖直安装在支撑架6上，在每个所述储料仓5的底部均设有电磁阀门7，所述电磁阀门7与处理器单元电连接，所述电磁阀门7的下方与加料装置连接。

进一步的，所述储料仓5为倒圆锥状，在其上方开设有补给口，在支撑架6上固定有内侧壁为锥面的安装套8，所述安装套8的上开口大、下开口小，所述储料仓5可安放在安装套8中。

包括加料装置，用于向自动投料机器人1进行加料；

优选的，所述加料装置包括十字升降板9、加料管10、以及加料头11，所述十字升降板9通过气缸12带动上下移动，所述气缸12固定在支撑架6上，所述气缸12与数据处理单元4电连接，气缸12的输出端竖直向下，所述加料头11共有多个且分别对应自动机器人1上的鱼料存储箱24，每个所述加料头11均贯穿固定在加料板上，所述加料头11的上方连接加料管10，所述加料管10为长软管，加料管10的上端连接在电磁阀门7的下方，所述加料装置的坐标位置信息记录于自动投料机器人1的存储装置28中。

包括充电接头13，用于向自动投料机器人1充电；

优选的，所述充电装置包括多个充电桩位，每个所述充电桩位的坐标信息都记录于自动投料机器人1的存储装置28中。

包括余料检测单元，用于检测储料仓5内各种鱼料的剩余情况；

优选的，所述余料检测单元采用重量传感器14，所述重量传感器14共有多个、且均匀的分布安装在安装套8的内侧壁上，重量传感器14与储料仓5的外侧壁相接触。

包括红外线定位装置，用于自动投料机器人1在充电或加料时的自动定位角度；

优选的，所述红外线定位装置包括红外线发射器15，固定在支撑架6上用于发射红外线，

包括红外线接收器16，固定在移动主体19上用于接收红外线信号。

包括固定装置，用于自动投料机器人1在充电或加料时固定自动投料机器人1；

优选的，所述固定装置包括电磁铁17与衔铁18配合进行固定，所述电磁铁17固定在支撑架6上，所述衔铁18固定在机器人1的移动主体19上。

所述自动投料机器人1包括移动主体19，用于漂浮在水面上承载鱼料和其他元器件；

包括定位装置20和驱动装置21，定位装置20用于对移动主体19进行定位，驱动装置21用于推动移动主体19按既定行进路线移动；

优选的，所述定位装置20采用gps卫星定位装置20或北斗卫星定位装置20，所述驱动装置21有若干个，且均匀分布固定在移动主体19的下端，所述驱动装置21采用电动螺旋桨推进。

进一步的，本申请使用两个电动螺旋桨推进，当两个电动螺旋桨通转速转动时，能够推动移动主体19向前移动，当两个电动螺旋桨转速不一致时，可以使移动主体19在水面转圈。

本申请的移动主体19设置有自动导航系统，自动导航系统的用途是由gps卫星定位装置20或北斗卫星定位装置20接收移动主体19的当前位置并将数据跟用户自定义的目的地比较、参照电子地图计算行驶路线，并实时将信息反馈给移动主体19。

包括数据处理装置22，用于自动投料机器人1的各种数据的整合、分析、以及处理；

包括无线通讯装置23，用于与中心配料单元2联系；

包括余料检测装置，用于检测鱼料的剩余情况；

所述鱼料存储箱24为倒圆锥状，在其上方开设有加料口，在其底部开设有开口，通过一个自动门25封堵在鱼料存储箱24的底部开口处，自动门25采用驱动电机26带动封板转动的方式对鱼料存储箱24的底部开口进行封堵或打开，驱动电机26固定在鱼料存储箱24的侧壁上。

在所述移动主体19的侧壁上设有内侧壁为锥面的安装圈27，所述安装圈27的上开口大、下开口小，所述鱼料存储箱24可安放在安装圈27上；

优选的，所述余料检测装置采用重量传感器14，所述重量传感器14共有多个、且均匀的分布安装在安装圈27的内侧壁上，重量传感器14与鱼料存储箱24的外侧壁相接触。

包括存储装置28，用于记录机器人1的既定行进路线、中心配料单元2的位置信息、以及其他相关信息；

所述云端管理中心包括通讯装置，用于接收信息和发出指令；

包括云端处理器，用于整合、分析、以及处理信息。

优选的，所述中心配料单元2的无线通讯单元3和自动投料机器人1的无线通讯装置23均采用采用wi-fi模块或移动网络模块。

一种用于自动投料机器人1补给的配料方法包括以下步骤：

s1：当余料检测装置检测到自动投料机器人1的某种鱼料已经投放完时，机器人1根据中心配料单元2的位置坐标和自身的位置坐标，规划返航路线，同时数据处理装置22将信息通过无线通讯装置23发送给中心配料单元2，便于中心配料单元2安排充电接口29和补充饲料的接口，并提前进行备料；

移动主体19上的每个鱼料存储箱24下方都装有一个重量传感器14，当某个鱼料存储箱24内的鱼料不断投放时，对应的重量传感器14测得的重量值会不断变小，当该重量值减小到特定值时(通常为鱼料存储箱24的净重值)，移动主体19上的数据处理装置22根据该特定值判定该种鱼料已经投放完，此时数据处理装置22便开始执行返航命令，通过定位装置20规划路线，并通过驱动装置21驱动移动主体19返航，在返航时，移动主体19通过无线通讯装置23将自身的电量剩余、各类鱼料的剩余等情况发送至中心配料单元2。

s2：中心配料单元2通过无线通讯单元3接收到自动投料机器人1发出的信息，数据处理单元4在对信息进行整合、分析、处理后，判断是否向机器人1充电、以及补充何种鱼料；

所述信息包括各种鱼料的剩余情况、需要补充的鱼料种类、移动主体19的电量剩余情况、移动主体19的位置信息等，

s3：根据s2中机器人1需要补充的鱼料，通过余料检测单元检测储料仓5中该种鱼料的剩余情况，若剩余的鱼料不足以为机器人1提供补充，中心配料单元2立即通过无线通讯单元3向云端管理中心发出请求补给的通知，云端管理中心在收到中心配料单元2的通知信息后，云端处理器对该信息进行整合分析，通过通讯装置向工作人员传达补给通知；

进一步的，中心配料单元2可以定期向云端管理中心发送各种鱼料的剩余情况，云端管理中心在接收到中心配料单元2的鱼料剩余信息后，通过云端处理器对该信息进行整合分析，当判断出某种鱼料的剩余量不足以对投料机器人1进行一次加料时，即通过通讯装置向工作人员传达补给通知。

s4：当机器人1到达中心配料单元2后，若需充电，中心配料单元2提前将空置的充电桩位的坐标发送给机器人1，便于机器人1进行路线规划，然后通过红外线定位装置对机器人1进行角度定位，便于充电接头13插入机器人1的充电接口29；

当机器人1达到充电桩位的坐标时，机器人1的数据处理装置22向其驱动装置21发出指令，使驱动装置21带动移动主体19在水面转圈，同时，机器人1上的无线通讯装置23将机器人1的位置信息发送给中心配料单元2，中心配料单元2在收到该信息后，打开红外线发射器15发射红外线，当旋转的移动主体19上的红外线接收器16接收到红外线时，移动主体19停止转动，同时通过驱动装置21驱动移动主体19朝着红外线光源处移动，使充电接头13能够插入到机器人1的充电接口29，同时，支撑架6上的电磁铁17通电，与移动主体19上的衔铁18相互固定。

s5：当机器人1充电完后，根据中心配料单元2的加料装置的坐标位置进行规划路线，移动至十字升降板9的下方；

当机器人1到达加料装置的坐标位置时，机器人1的数据处理装置22向其驱动装置21发出指令，使驱动装置21带动移动主体19在水面转圈，同时，机器人1上的无线通讯装置23将机器人1的位置信息发送给中心配料单元2，中心配料单元2在收到该信息后，打开红外线发射器15发射红外线，当旋转的移动主体19上的红外线接收器16接收到红外线时，移动主体19停止转动，同时通过驱动装置21驱动移动主体19朝着红外线光源处移动，同时，支撑架6上的电磁铁17通电，与移动主体19上的衔铁18相互固定，然后，通过气缸12将十字升降板9下顶，使加料头11插入鱼料存储箱24，根据所需要补充的鱼料种类，打开相应的储料仓5底部的电磁阀门7进行加料；

优选的，可在加料装置处设置充电接头13，使加料和充电能够同时进行，更加便捷。

s6：加料完成后，电磁阀门7关闭，十字升降板9上移，机器人1按照既定路线移动，继续投放鱼料。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。