一种养殖池塘自动投饲系统的制作方法
【专利摘要】一种养殖池塘自动投饲系统，所述养殖池塘呈矩形，所述系统包括投饲船体、控制器和投料机，投饲船体为双船体结构，由漂浮在水面上的两条并列船形浮体和覆盖在两船形浮体上、将两者连接为一体的甲板组成，在甲板上安装电子罗盘，无线信号接收器，控制器和投料机，在池塘基围上间隔安装两个无线信号发射器，螺旋桨数量为两个，对称安装在投饲船体船尾的左右两侧，每个船形浮体上分别配置一个，电子罗盘监测投饲船体的即时航向，并反馈给控制器，无线信号接收器接收无线信号发射器发出的无线信号，并反馈给控制器，控制器控制两个螺旋桨的运转。该投饲船体巡船过程中的定位及定向，均不受池塘基围及天气因素影响，并且航行及转向的平稳性更好。
【专利说明】一种养殖池塘自动投饲系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及池塘对虾养殖领域，尤其涉及养殖饲料的自动投喂技术。
【背景技术】
[0002]对虾是我国重要的水产养殖品种。在对虾养殖过程中，饲料投喂是一项重要的日常工作。由于对虾的特殊生活习性，需要将饲料均匀地投放在池塘四周。目前虾塘投饲主要由人工完成，劳动强度大，难以做到均匀投喂。
[0003]申请号为201120380114.5的专利“一种可自动巡塘的虾料投放装置”公开了一种可自动巡塘的虾料投放船，该装置采用单船体结构，船体在池塘中的航线是通过如下方法控制的:利用分别安装在船头正面、船头拐角和船体侧面的三个探头分别探测船体前面与池塘基围、船体侧面与池塘基围的距离，当探测到的距离不等于设定距离时，安装在船头的船体转向控制器控制船体转向以达到设定距离，当探测到的距离等于设定距离时，安装在船侧的船体前行控制器控制船体前行。
[0004]探头发出并接收由池塘基围反射的信号，用信号传播速度乘以信号传播时间，就可以获得探头与池塘基围之间的距离。信号通常是超声波信号或者激光信号。但是，不论哪种类型的信号，其本质都是利用池塘基围对信号的反射来测距的，因此都对池塘基围条件有限制，不仅要求池塘基围的表面材质能够很好地反射信号，而且还需要池塘基围表面尽可能的平直，同时，信号的反射还会受到天气条件的影响。上述种种限制，导致现有的航线控制方式存在以下缺陷:
[0005]第一，对于超声波测距方式来说，由于多数池塘基围不平整、长满杂草，超声波信号反射效果不佳，容易导致测距失败；另外，由于超声波信号的传播是有一定的角度的(就像手电筒的光束)，离得越远，声波信号的覆盖范围越大，当池塘水位较高时，如果池塘基围高出水面的高度不足，会导致信号反射面积小，只能反射一小部分声波信号，大部分声波信号不能反射或打在水面上，也容易导致测距失败或测距错误；还有，天气条件对于超声波测距影响很大，超声波依靠空气传播，风(空气流动)会影响声波传的传播，导致测距误差很大；雨和雾也会阻碍声波在空气中的传播，从而影响测距的准确性。
[0006]第二，对于激光测距方式来说，池塘基围土壤颜色较深时会吸收激光信号能量，导致可测距离缩短甚至无法测距；此外，池塘基围上生长的杂草也会影响激光信号的反射。
[0007]第三，船体的左右晃动会导致超声波波束或激光光束发射方向出现上下晃动，使信号打在水面上或越过了塘埂，从而导致测距错误或测距失败。
[0008]第四，该装置通过对比安装在船头拐角和船体侧面的两个探头的信号传播时间是否相同来判断船体航向是否平行于池塘基围，其前提是池塘基围表面必须平直，如果塘埂有杂草或凹凸，导致测距误差很大，则定向也会存在很大误差；此外，即使池塘基围表面平直，当船体受到突然的风或水流出现旋转，例如从原方向转了 90度，此时探测器测量的就不是与原先池塘基围的距离，而是与原池塘基围相交的另一侧池塘基围的距离，这样船体就会失去正确的航向。[0009]第五，安装在船侧的船体前行控制器控制船体前行。船体前行控制器是安装在船体一侧的，那么船体在前行过程中，其实是受到的位于船体一侧的、不对称的向前推动力，因此船体在前行时，前行控制器和转向控制器必须不断地交替工作才能保证航向，两个控制器的频繁切换控制，会影响到船体行进的平稳性，甚至会导致投饲船体“原地打转”。
[0010]除上述航线控制方式存在的缺陷外，该装置采用了单船体结构，当船体左右摆动幅度较大时，此种结构也会影响船体操纵(例如转向)的平稳性，如果此时船体重心比较高，严重时甚至会导致船体侧翻。
[0011]鉴于此，克服上述现有技术所存在的缺陷是本【技术领域】亟待解决的问题。
【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题在于提供一种养殖池塘自动投饲系统，该系统能够较好的克服现有航线控制方式存在的缺陷，并且投饲船体的航行和转向的平稳性更好。
[0013]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0014]一种养殖池塘自动投饲系统，所述养殖池塘呈矩形，所述系统包括投饲船体、控制器和投料机，其特征在于:
[0015]投饲船体为双船体结构，由漂浮在水面上的两条并列船形浮体和覆盖在两船形浮体上、将两者连接为一体的甲板组成，
[0016]在甲板上安装电子罗盘，无线信号接收器，控制器和投料机，
[0017]在池塘基围的两个相邻转角上分别安装一个无线信号发射器，
[0018]螺旋桨数量为两个，对称安装在投饲船体船尾的左右两侧，每个船形浮体上分别配置一个，
[0019]电子罗盘监测投饲船体的即时航向，并反馈给控制器，
[0020]无线信号接收器接收无线信号发射器发出的无线信号，并将无线信号的传播时间反馈给控制器，
[0021]控制器控制两个螺旋桨的运转，两个螺旋桨等速运转时，投饲船体前行，两个螺旋桨差速运转时，投饲船体向左/向右转向，
[0022]以安装了一个无线信号发射器的池塘基围转角为坐标原点，以在该转角相交的池塘基围两边分别为X轴正向、Y轴正向建立直角坐标系，另一个无线信号发射器在坐标系中的坐标为(L，0)，
[0023]在该坐标系内围绕养殖池塘的矩形基围设定一个矩形环面的航道，所述航道离池塘基围的距离为a,航道的宽度为b,
[0024]投饲船体在该航道内的设定航向为沿航道周向的矩形环向，
[0025]设无线信号接收器与第一无线信号发射器之间的即时距离为dA，无线信号接收器与第二无线信号发射器之间的即时距离为dB，投饲船体的即时坐标为(x，y)，其中，变量χ> 0，变量 y > O ；
[0026]通过解如下方程组得到即时坐标位置(X，y):
【权利要求】
1.一种养殖池塘自动投饲系统，所述养殖池塘呈矩形，所述系统包括投饲船体(I)、控制器(6)和投料机(11)，其特征在于: 投饲船体(I)为双船体结构，由漂浮在水面上的两条并列船形浮体和覆盖在两船形浮体上、将两者连接为一体的甲板(3)组成， 在甲板(3)上安装电子罗盘(10)，无线信号接收器(7)，控制器(6)和投料机(11)， 在池塘基围的两个相邻转角上分别安装一个无线信号发射器， 螺旋桨(2)数量为两个，对称安装在投饲船体(I)船尾的左右两侧，每个船形浮体上分别配置一个， 电子罗盘(10 )监测投饲船体(I)的即时航向，并反馈给控制器(6 )， 无线信号接收器(7)接收无线信号发射器发出的无线信号，并将无线信号的传播时间反馈给控制器(6)， 控制器(6)控制两个螺旋桨(2)的运转，两个螺旋桨(2)等速运转时，投饲船体(I)前行，两个螺旋桨(2)差速运转时，投饲船体(I)向左/向右转向， 以安装了一个无线信号发射器的池塘基围转角为坐标原点，以在该转角相交的池塘基围两边分别为X轴正向、Y轴正向建立直角坐标系，另一个无线信号发射器在坐标系中的坐标为(L，0)， 在该坐标系内围绕养殖池塘 的矩形基围设定一个矩形环面的航道，所述航道离池塘基围的距离为a,航道的宽度为b, 投饲船体(I)在该航道内的设定航向为沿航道周向的矩形环向， 设无线信号接收器(7)与第一无线信号发射器之间的即时距离为dA，无线信号接收器(7)与第二无线信号发射器之间的即时距离为dB，投饲船体(I)的即时坐标为(x，y)，其中，变量χ > O,变量y > O ; 通过解如下方程组得到即时坐标位置(x，y):
2.根据权利要求1所述的养殖池塘自动投饲系统，其特征在于:所述航道离池塘基围的距离a的范围值为2~IOm,航道宽度b的范围值为2~8m。
【文档编号】A01K61/02GK103461257SQ201310419488
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】唐荣, 汤涛林, 邹海生, 杨家朋, 苗雷, 刘世晶, 陈军, 刘兴国 申请人:中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所