[发明专利]具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置及方法

权利要求书

1.一种具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，包括：机器人船体以及设置在机器人船体上的主控制单元、导航单元、生物体监测单元、投食单元、撒药单元和水质监测与改善单元；其中，所述机器人船体在所述导航单元的导航下按照预先规划的路线进行巡航，完成水质监测任务、投食任务和撒药任务；

所述水质监测与改善单元，用于在所述主控制单元的控制下针对不同的巡航点执行不同的水质监测与改善任务；其中，所述水质监测与改善单元中包含有太赫兹探测器；所述太赫兹探测器用于检测漂浮在水面的漂浮物以及检测当前水质中渔药和重金属的残留状况；

所述生物体监测单元，用于实现不同巡航点水产品分布状况的监测；

所述投食单元，用于在所述主控制单元的控制下针对不同的巡航点执行不同的投食任务；

所述撒药单元，用于在所述主控制单元的控制下针对不同的巡航点执行不同的撒药任务；

其中，所述具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置还包括：至少两台无人机，所述无人机挂载在机器人船体上，用于近水面广域空间的环境巡检、信息采集和辅助投食，所述机器人船体与所述无人机之间通过太赫兹实现信息的实时传输和高速通信；

其中，所述投食单元通过饵料传送机构和饵料抛撒机构执行投食任务；其中，所述投食单元的投食预设量和投食时间在PC端或移动端设置，由主控制单元控制投食工作；当到达投食时间时，机器人船体在投食点范围内，按照设定好的投食预设量、投食速度以及投食巡航速度巡航投食；投食过程中在PC端或移动端显示饵料剩余情况；当称重机构检测到余料不足时，将信息发送到主控制单元，机器人船体回到初始停泊点等待添加饵料，并在PC端或移动端发出警报。

2.根据权利要求1所述的具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，所述水质监测与改善单元还包括：水温传感器、pH 值传感器、ORP分析仪、盐度传感器、含氧量传感器和增氧机。

3.根据权利要求1所述的具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，所述生物体监测单元包括声呐和水下摄像装置，通过声呐及水下摄像装置监测养殖对象的活动情况、位置及密度；所述水下摄像装置，用于捕捉水下彩色图像，观察养殖对象的活动情况，并辅助监测水体质量。

4.根据权利要求1所述的具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，所述撒药单元采用撒药机构按照预设的撒药模式执行撒药任务；

其中，所述撒药单元进行撒药时通过液位测量药物余量，药物不足时，将信息发送到主控制单元，机器人船体回到初始停泊点等待添加药物，并在PC端或移动端发出警报。

5.根据权利要求1所述的具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，所述饵料传送机构根据负压原理获取颗粒状饵料，调节负压力控制饵料输送速度和单位时间输送量。

6.根据权利要求1所述的具备太赫兹传感和通信功能的广域养殖机器人装置，其特征在于，所述导航单元包括移动控制器、GPS定位模块、激光雷达、左推进器和右推进器；

GPS定位模块与主控制单元串口通信，采用GPS有源天线，天线位于机器人船体顶部；

激光雷达，用于获取周围障碍物信息，并将获取到的数据发送给主控制单元，由主控制单元处理判断后，给移动控制器发送相应指令，再由移动控制器控制左推进器和右推进器；

激光雷达位于船体头部，便于检测前方障碍物，实现避障功能；

左推进器和右推进器采用涵道式推进器，机器人船体尾部左右各一个，采用差分式转向。