[发明专利]一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统及方法

权利要求书

1.一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统，其特征在于：包括机器鱼群、无人船(4)和远程控制基站；所述机器鱼群通过线缆(3)与无人船(4)连接，所述无人船(4)通过超高频电磁波与远程控制基站通信；所述机器鱼群包括多条机器鱼(2)，多条机器鱼(2)构成机器鱼群，机器鱼群在无人船(4)以及远程控制基站的协同下，共同进行水下捕捞作业；

所述无人船(4)内装有嵌入式系统，所述嵌入式系统用于控制机器鱼(2)的协同以及与机器鱼(2)和远程控制基站的通信；

所述无人船(4)上部装有太阳能发电装置(10)；

所述无人船(4)侧表面装有摩擦纳米发电机装置，所述摩擦纳米发电机装置对波浪能以及海洋能量进行采集；

所述无人船上部装有高频接收发射装置A(8)，用于与远程控制基站进行通信；

所述无人船(4)上部装有可见光摄像头(7)，用于无人船(4)在复杂海面状况下进行人工远程操作，防止发生搁浅和撞击危险；

所述无人船(4)装有定位系统(9)，所述的定位系统(9)为全球定位系统或北斗定位系统；

所述无人船(4)底部装有漏斗形渔网(11)；

所述远程控制基站装有高频接收发射装置B(5)，用于与无人船(4)之间进行通信；

所述无人船(4)与机器鱼(2)之间通过线缆(3)通信。

2.根据权利要求1所述的一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统，其特征在于：所述线缆(3)用于为机器鱼(2)供电，并实现机器鱼(2)与无人船(4)之间的通信。

3.根据权利要求1所述的一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统，其特征在于：所述远程控制基站装有服务器(6)。

4.根据权利要求1所述的一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统，其特征在于：所述机器鱼(2)内部装备有运动控制处理器(21)；所述机器鱼(2)前部装备有1080P的防水摄像机(14)；所述机器鱼(2)头部装备有测量深度的激光雷达(22)；所述机器鱼(2)内部装有气囊(20)，所述气囊(20)用于控制机器鱼(2)上浮下潜；所述机器鱼(2)内部装有惯性导航仪(17)，用来确定机器鱼(2)相对无人船(4)的位置；所述机器鱼(2)头部装有一个抓取器(15)。

5.根据权利要求4所述的一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统，其特征在于：所述抓取器(15)上有压力传感器(16)。

6.一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、无人船(4)上的高性能嵌入式系统对机器鱼(2)的工作区域(1)进行划分，控制机器鱼群中的机器鱼(2)在相应的区域中进行海底产品的搜索和捕捞；

B、机器鱼(2)利用1080P的防水摄像机(14)进行水下环境的获取，并通过线缆(3)将收集到的水下信息发回无人船(4)；无人船(4)实时的将机器鱼群收集到的图像信息传至远程控制基站，同时将远程控制基站发来的海底产品位置信息传给机器鱼(2)；

C、远程控制基站在接收到机器鱼群采集的图像信息后，通过服务器(6)运行深度学习框架Tensorflow对数据进行识别与处理，并将海底产品在摄像头坐标系下的坐标标记出来，然后再通过无人船(4)将海底产品坐标信息传回机器鱼(2)；

D、机器鱼(2)通过无人船(4)接收远程控制基站的海底产品坐标信息，在运动控制处理器(21)的控制下捕捞海底产品；具体捕捞方法如下：机器鱼(2)的抓取器(15)通过模拟鱼嘴的开闭抓取海底产品；抓取时，机器鱼(2)的抓取器(15)在压力传感器(16)的反馈下抓取海底产品但是又不损坏海底产品；抓取后，机器鱼(2)航行到无人船(4)处，将海底产品送入无人船(4)底部漏斗形渔网(11)中；机器鱼(2)开始下一次捕捞。