一种可实现水下捕捉的无人船系统的制作方法

本实用新型属于机器人领域，具体地说，涉及一种可实现水下捕捉的无人船系统。

背景技术：

近年来机器人技术发展迅速，大量适用不同环境的无人设备如无人机，无人车，无人船等，但受到技术等因素的限制这些设备还没有广泛进入民用领域。以无人船为例，现有无人船多为军用，如完成侦查任务，远程攻击任务等。也有一些用于科研领域，比如海洋数据监测，实验样本采集等。在工业上用于一些水中设备的远程维护，工业开采等方面。民用方面的应用还很有限，目前除了作为娱乐用途的无人船之外，用于钓鱼的无人船在民用市场的需求越来越大，因此对于钓鱼无人船提出了越来越高的要求。

现有技术中，船只通常利用声呐对水下目标(例如：鱼群等)进行探测、分类、定位和跟踪，进行水下通信和导航。但是，将声呐技术和钓鱼技术结合运用在水下无人船，在水中实现定点钓鱼的技术并不常见。因此，如何在水下无人船上利用声呐探测鱼群并实现定点钓鱼成为亟待解决的技术问题。

有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种具有声呐装置和捕捉模块的无人船系统，所述无人船系统的无人船能够潜入至水下一定深度，实现无人船在水中定点捕捉的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种可实现水下捕捉的无人船系统，所述无人船系统包括能够潜入水下的密封零浮力的无人船，所述无人船上安装有可拆卸的捕捉模块和用于探测鱼群信息的声呐装置。

进一步的，所述无人船系统还包括水上基站和用户终端，所述无人船与水上基站通过零浮力双绞线连接，水上基站与用户终端无线连接，无人船将声呐装置探测到的水下信息发送至用户终端并显示。

进一步的，所述声呐装置包括与无人船可拆卸连接的壳体和置于壳体内部的声呐，所述壳体具有容纳腔室，所述声呐固定在容纳腔室的底部。

进一步的，所述声呐装置的壳体与无人船卡扣连接或者螺纹连接。

进一步的，所述声呐装置的壳体与无人船的连接处设有能够将壳体与无人船连接处密封的密封机构。

进一步的，所述声呐装置包括至少一个探头，每个探头对特定方向的鱼群进行探测。

进一步的，所述捕捉模块包括钓鱼装置，所述钓鱼装置包括悬挂臂和鱼钩，所述悬挂臂的固定端可旋转的安装在无人船的顶部或底部，悬挂臂的活动端通过鱼线与鱼钩连接。

进一步的，所述钓鱼装置还包括用于悬挂鱼钩的挂钩球，所述挂钩球安装在所述悬挂臂的活动端。

进一步的，所述挂钩球上开设有用于夹持鱼线并且使鱼线受力脱落的细槽；所述挂钩球由弹性材料制成。

进一步的，所述悬挂臂上设有浮力块，所述浮力块的密度小于周围水域密度。

进一步的，所述浮力块为多个，多个浮力块均匀的套设在悬挂臂上。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本实用新型的无人船可下潜至一定深度的水域，并在水中完成捕捉过程。利用声呐装置进行探鱼和利用捕捉装置进行水下捕捉，完成无人船在水中指定位置捕捉的目的，极大地提高了捕捉的成功率。

2、声呐装置和捕捉装置可拆卸地安装在无人船上，在不需要进行水下捕捉时，可以将声呐装置和捕捉装置从无人船上拆卸下来，方便对声呐装置进行检查、维修，也可以减少无人船的占地空间，便于无人船保存。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型实施例中一种可实现水下捕捉的无人船系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中另一种可实现水下捕捉的无人船系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中另一种可实现水下捕捉的无人船系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中钓鱼装置的结构示意图。

图中：1、无人船；2、声呐装置；3、捕捉模块；31、钓鱼装置；311、悬挂臂；312、浮力块；313、挂钩球；314、鱼钩；315、鱼线；4、水上基站；5、用户终端。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的无人船为零浮力无人船，其平均密度与周围水域密度相同或至少相近。水下无人船内设有密封腔，该密封腔具有防水效果，能够保护密封腔内的各个用电模块不会浸水，进而保证水下无人船的正常工作，并且通过该密封腔与水下无人船外壳体及各个部件之间的配合，来使水下无人船达到与周围水域密度相近似，进而在水域中实现零浮力的效果，通过零浮力的水下无人船能够更好的调整航行方向和航行姿态。

如图1至图4所示，本实用新型提出了一种可实现水下捕捉的无人船一种可实现水下捕捉的无人船系统，用于潜入水下实现捕捉过程，包括无人船1、声呐装置2和捕捉模块3，声呐装置2和捕捉装置3均与无人船可拆卸连接。本实用新型提供的无人船，可以在水下进行捕捉，无人船能够潜入至水下一定深度，并利用声呐装置2进行探鱼，无人船的控制器根据声呐装置2探测到的水下信息控制无人船航行至目标位置附近进行捕捉工作，提高了捕捉的成功率。

本实用新型的捕捉对象不局限于鱼类，也可以用于捕捉其他水下活体，例如：水母、虾、蟹、乌龟等，还可以捕捉其他水下生物，例如：水草或珊瑚。以下的实施例均是以捕捉鱼类来对本实用新型的技术方案进行具体的描述。

实施例一

如图2所示，本实施例所述的一种可实现水下捕捉的无人船系统，包括无人船1，无人船1上安装有钓鱼装置3和声呐装置2，无人船1内设有控制器，控制器与声呐装置2连接。声呐装置2用于探测鱼群的位置，控制器根据声呐装置2探测到的鱼群位置，控制无人船向鱼群位置航行，使得钓鱼装置3能够进行近距离的钓鱼。

本实施例中，声呐装置2和钓鱼装置3都是可拆卸地安装在无人船上。可拆卸地方式可以有多种，例如：螺纹连接的方式或者卡扣连接的方式或者其他方式，具体应用哪种方式，根据实际需要而定。

本实施例中，声呐装置2包括壳体和声呐，所述壳体具有容纳腔室，声呐固定在该容纳腔室的底部。优选的，壳体为弧形母线绕轴线旋转形成的球状或类球状结构。声呐装置2还包括电源，该电源给声呐提供电源。

为了简化各个模块之间的线路，声呐装置2还包括主电路板，所述声呐装置2与主电路板连接，所述主电路板上设置有用于各个模块连接的插口，在安装过程中，只需要将各个模块引线插头插接在主电路板即可快速完成各个模块与主电路板之间的装配。具体的，所述声呐固定设置在下壳体的容置腔室底部，所述声呐之上设置有所述的电源，所述电源之上设置有所述的主电路板，声呐以及电源均与所述主电路板连接。

进一步的，所述声呐装置2至少包括一个探头，每个探头用于对特定方向的鱼群进行探测。优选的，多个探头均匀分布在声呐装置2的壳体上。每个探头都可以发射不同的工作频率，以对不同距离的鱼群进行探测。例如，发射用于探测近距离的第一工作频率和发射用于探测远距离的第二工作频率。优选的，所述第一工作频率为100kHz～400kHz,所述第二工作频率为40kHz～100kHz。更优选的，所述第一工作频率为120kHz,所述第二工作频率为80kHz。通过设置可发射两种频率的声呐装置2，在实际的作业中，可先通过第二工作频率探测水下鱼群和水下地貌，在当声呐装置2靠近鱼群目标时，则开启探测近距离的第一工作频率以精确的探测鱼情信息，通过此设计，本实施例能够更加全面更加精确的获取水下鱼群信息。

本实施例中，钓鱼装置3包括悬挂臂311和鱼钩314，悬挂臂311的一端固定在无人船上，另一端通过鱼线315连接有用于钓鱼的鱼钩314。鱼线315的一端固定有鱼钩314，鱼钩314以上的鱼线315部分连接在悬挂臂311的非固定端上，鱼线315的另一端则伸出于水面上。所述鱼钩314为常规的钓鱼用鱼钩314，实际使用过程中，可以根据鱼的种类对鱼钩314进行更换。例如，部分水域中的鱼比较温和，可以选择简单的鱼钩314就行；部分水域中的鱼比较活跃，则应该选择结构复杂、不易跑鱼的鱼钩314。

悬挂臂311的非固定端上开设有细小条形凹槽，该条形凹槽可以夹持鱼线315的中间部分，条形凹槽的夹持力保证鱼钩314在活动状态下，鱼线315一直位于条形凹槽中，但是，一旦鱼上钩了，鱼线315就会从条形凹槽中脱落。为此，悬挂臂311选用弹性材料制成或者悬挂臂311的非固定端选用弹性材料制成。这样，由于弹性材料本身的特性，使得悬挂臂311易发生弹性形变而又易恢复形变，其足以提供稳定的夹持力，从而实现鱼线315在正常情况下位于条形凹槽中，而鱼钩314受力则从条形凹槽中脱落。

实施例二

本实施例为上述实施例一的进一步限定，壳体为上端开口的半球状结构，开口端为圆形开口，圆形开口上设置有外螺纹，无人船1上与外螺纹相对应地设置有内螺纹，两螺纹配合实现壳体与无人船的螺纹连接。

本实施例中，所述壳体与无人船的连接处设有能够将壳体与无人船密封连接的密封机构。优选的，所述密封机构为一密封圈。在壳体与无人船的连接处设置密封机构，能够防止水进入，达到更可靠的密封效果。

具体的，需要安装声呐装置2时，首先将密封圈套入壳体的圆形开口上，然后将圆形开口拧紧至无人船船上，实现声呐装置2与无人船的密封装配。

实施例三

如图4所示，本实施例为上述实施例一的进一步限定，所述的钓鱼装置3还包括挂钩球313，挂钩球313固定在悬挂臂311的活动端，用于悬挂鱼钩314。本实施例中，挂钩球313与悬挂臂311可以是一体成型的，或者挂钩球313与悬挂臂311可拆卸连接，例如，螺纹连接或卡扣连接等。

本实施例中，挂钩球313上开设有细小凹槽，该凹槽可以容纳鱼线315，而一旦鱼线315受到作用力则从凹槽中脱落。优选的，挂钩球313为具有弹性的挂钩球313。

本实施例中，悬挂臂311上设有浮力块312，浮力块312的密度小于周围水域密度。优选的，所述浮力块312为多个，多个浮力块312均匀地套设在悬挂臂311上。这样，可以通过增加或减少浮力块312的数量来调节悬挂臂311的浮力，以使悬挂臂311与周围水域密度相同或至少相近。或者，选择不同材料制成的浮力块312来调节悬挂臂311的浮力。悬挂臂311的密度与周围水域密度相同，能够使悬挂臂311悬停在水中，从而减少悬挂臂311对无人船的影响。

下面结合钓鱼装置3的安装过程对钓鱼装置3的结构进行解释说明：

首先，将悬挂臂311安装至无人船的指定位置；然后将挂钩球313安装至悬挂臂311的指定位置；最后将连接有鱼钩314的部分鱼线315进行弯折，将弯折部分放入挂钩球313的细槽中，使细槽将鱼线315夹持住，而不会从细槽中脱离。这样，能够确保鱼上钩后，弯折的鱼线315从细槽中脱离，从而方便用户对鱼进行回收。

实施例四

如图3所示，本实施例所述的一种可实现水下捕捉的无人船系统，包括无人船1、水上基站4和用户终端5，所述无人船既能够浮在水面上进行水下作业，也能够实现一定深度的下潜，完成各种水下的工作，满足不同用户的不同需求。由于无线电波在水中的衰减较大，于是设计一个漂浮在水面上的水上基站4，水上基站4与无人船通过一通信电缆连接，该通信电缆为零浮力双绞线，零浮力双绞线可以理解为双绞线的密度接近或等于周围水域密度，使得零浮力双绞线可以悬停在水中，从而减少零浮力双绞线对无人船的影响。水上基站4与用户终端5无线连接，实现无人船与用户终端5之间进行数据通信。

本实施例中，用户终端5可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。用户终端5上设置有无线通讯装置，用于接收无人船发送的各类水下信息和向无人船发送控制指令。无线通讯装置的种类可以为多种，例如：蓝牙、WIFI或者红外线等等，优选的，无线收发装置为915MHz无线收发装置和5.8GHz无线收发装置中的一种。

用户终端5上还设置有显示装置，用于显示接收到的水下图像信息(例如：鱼群图像、水下环境图像、钓鱼图像等)，方便用户直观地观察到水下的各种图像，给用户带来不一样的钓鱼体验，真正实现可视化钓鱼。

无人船上设置有钓鱼装置3，该钓鱼装置3钓鱼的对象可以是鱼或者其他活动物体。无人船上还设置有声呐装置2，声呐装置2对周围水域进行探测，并将探测到的水下信息通过水上基站4发送给用户终端5并显示，方便用户直观地观察水下钓鱼的全过程。其中，水下信息可以鱼群分布、鱼的大小、鱼所处的深度和位置以及水底地形地貌等信息。

具体的，无人船下潜至指定位置后，一方面，利用声呐装置2，对附近水域进行探测，声呐装置2扫描出附近水域的鱼群分布、鱼群中鱼的大小、鱼群所处的深度和具体位置以及水底地形地貌信息；同时，用户终端5的显示模块实时显示声呐扫描出的鱼群分布、鱼的大小和水底地形地貌等信息，让用户直观的观察到水下图像，提升用户体验。另一面，无人船根据声呐装置2探测到的鱼群信息，找到鱼群最多或者找到用户需要的目标鱼类后，无人船向鱼群最多或目标鱼群的位置行进，然后到达靠近目标鱼群的位置时，无人船停止工作，使得无人船悬停在水中，利用上述的钓鱼装置3开始钓鱼。这样，不仅能够实现定点钓鱼，而且大大提高了钓鱼的成功率，适宜广泛推广使用。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。