一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置

文档序号:836243 发布日期:2021-04-02 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置 (Remote intelligent fishing device based on underwater vision ) 是由 姜晓勇 李忠义 黄朗月 彭孟乐 于 2020-12-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置。本发明主要由可浮在水面的半球组成,控制模块和驱动模块安装在半球内部,水下视觉模块固定安装在半球底面,驱动模块固定安装在半球底面;控制模块均与水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块相连,驱动模块分别与钓鱼机构和水下视觉模块相连;水下视觉模块检测水下鱼群的分布情况向控制模块发送实时水下图像,控制模块驱动驱动模块运作,控制模块检测到鱼时,控制模块控制钓鱼机构发射鱼钩,控制模块还将远程智能钓鱼装置的实时工作状态发送给水下视觉模块,水下视觉模块监控远程智能钓鱼装置。本发明实现了远程自动钓鱼,具有良好的灵活性,给钓鱼爱好者提供了便利。(The invention discloses a remote intelligent fishing device based on underwater vision. The underwater vision type water-borne robot mainly comprises a hemisphere which can float on the water surface, a control module and a driving module are arranged inside the hemisphere, an underwater vision module is fixedly arranged on the bottom surface of the hemisphere, and the driving module is fixedly arranged on the bottom surface of the hemisphere; the control module is connected with the underwater vision module, the driving module, the fishing mechanism and the man-machine interaction module, and the driving module is respectively connected with the fishing mechanism and the underwater vision module; the underwater vision module detects that the distribution condition of underwater fish schools sends real-time underwater images to the control module, the control module drives the driving module to operate, when the control module detects fish, the control module controls the fishing mechanism to launch fishhooks, the control module further sends the real-time working state of the remote intelligent fishing device to the underwater vision module, and the underwater vision module monitors the remote intelligent fishing device. The invention realizes remote automatic fishing, has good flexibility and provides convenience for fishing enthusiasts.)

一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置

技术领域

本发明涉及了一种钓鱼装置,特别涉及了一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置。

背景技术

钓鱼作为一种休闲娱乐活动受到许多人们的喜爱,传统的钓鱼方式下,人们需要在岸边进行,保持手持鱼竿通过浮标观测鱼上钩的情况,需要手动遛鱼。随着智能设备得发展更新,在现有技术中,存在很多将智能设备应用于钓鱼装置的实例,能够实现脱离岸边束缚进行远程自动钓鱼。这些智能钓鱼装置难以观察到钓鱼的整个过程,钓鱼的趣味性有所减少。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置。

本发明采用的技术方案如下:

本发明主要由可浮在水面的半球组成,半球的底面固定安装有圆形板,远程智能钓鱼装置还包括控制模块、水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块;控制模块和驱动模块安装在半球内部,水下视觉模块固定安装在半球底面的一侧,驱动模块固定安装在半球底面的另一侧;控制模块均与水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块相连,驱动模块分别与钓鱼机构和水下视觉模块相连;水下视觉模块检测水下鱼群的分布情况向控制模块发送实时水下图像,控制模块根据实时水下图像驱动驱动模块运作,控制模块检测到鱼时,控制模块控制钓鱼机构发射鱼钩,控制模块还将远程智能钓鱼装置的实时工作状态发送给水下视觉模块,水下视觉模块监控远程智能钓鱼装置。

所述钓鱼机构包括抛钩模块和收线模块,抛钩模块设置在半球内部的一侧且抛钩模块的中心轴线与半球的中心径向方向具有夹角,收线模块设置在半球内部的另一侧,抛钩模块与收线模块通过鱼线连接;抛钩模块包括抛钩电机、齿轮、齿条、电磁铁和弹射单元;抛钩电机固定安装在靠近半球底面的半球中,抛钩电机与控制模块相连,抛钩电机的输出轴与齿轮固定连接,齿轮与齿条啮合形成齿轮齿条副,电磁铁的侧面固定连接到齿条的端部,电磁铁的上端设置有第一凸起缘,第一凸起缘与弹射单元的控制端相对间隔布置;弹射单元包括铁块、第一弹射臂、第一限位滑道、第一弹射头、第一鱼钩铅块、第一弹簧、第一鱼线口、第二弹射臂、第二限位滑道、第二弹射头、第二鱼钩铅块、第二弹簧和第二鱼线口,铁块的中间设置有凸块,凸块作为弹射单元的控制端,铁块的两端伸出两臂分别作为第一弹射臂和第二弹射臂,半球表面在安装抛钩装置一侧开设有两个凹槽,两个凹槽中分别放置第一鱼钩铅块和第二鱼钩铅块,两个凹槽的下方开设有两个通道,两个通道分别作为第一限位滑道和第二限位滑道,第一弹射臂和第二弹射臂从半球内部伸入到第一限位滑道和第二限位滑道内,第一弹射臂和第二弹射臂分别伸入到第一限位滑道和第二限位滑道内的端部均设置有凸起缘,并将凸起缘分别作为第一弹射头和第二弹射头,第一弹射臂外活动套装有第一弹簧,第一弹簧的一端与第一弹射臂的第一弹射头相连,第一弹簧的另一端与第一限位滑道底部相连,第二弹射臂外活动套装有第二弹簧,第二弹簧的一端与第二弹射头相连,第二弹簧的另一端与第二限位滑道底部相连,第一限位滑道和第二限位滑道的侧面分别开有第一鱼线口和第二鱼线口;所述第一鱼线口和第二鱼线口用于穿过鱼线,鱼线两端分别连接抛钩模块和收线模块;

所述收线模块包括第一收线电机、第一力矩传感器、第一鱼线轮盘、第二收线电机、第二力矩传感器和第二鱼线轮盘;第一收线电机的输出轴与力矩传感器的一端同轴固定连接,第二收线电机的输出轴与第二力矩传感器的一端同轴固定连接,第一力矩传感器的另一端与第一鱼线轮盘同轴固定连接,第二力矩传感器的另一端与第二鱼线轮盘同轴固定连接,第一力矩传感器、第一收线电机、第二力矩传感器、第二收线电机均与控制模块相连,第一力矩传感器和第一鱼线轮盘位于第一收线电机和第一限位滑道之间,第二力矩传感器和第二鱼线轮盘位于第二收线电机和第二限位滑道之间,第一收线电机和第二收线电机分别斜挂在半球上内壁,第一鱼线轮盘和第二鱼线轮盘各缠绕有一根鱼线,两根鱼线的一端分别固定系在第一鱼线轮盘和第二鱼线轮盘上,两根鱼线另一端分别穿过第一鱼线口和第二鱼线口与抛钩模块的第一鱼钩铅块和第二鱼钩铅块相连。

所述控制模块包括控制单元,控制单元进行防水封装。

所述水下视觉模块包括水下摄像头,水下摄像头安装在半球底部且向下伸出,水下摄像头通过数据线将采集的实时水下图像传输至控制模块,控制模块对实时水下图像进行图像增强处理,从而判断水下鱼群的分布情况。

所述的驱动模块包括两个驱动电机和桨叶,两个驱动电机均与控制模块和桨叶相连,桨叶设置在半球底部且向下伸出,两个驱动电机带动桨叶使得远程智能钓鱼装置运动。

所述人机交互模块包括手机、平板或电脑,终端按照网络通讯协议无线连接至控制模块,使用者通过终端打开和关闭远程智能钓鱼装置的电源来控制远程智能钓鱼装置,还通过终端远程观测远程智能钓鱼装置所在位置、实时水下图像和钓鱼动作,同时随时录制视频并上传至手机、平板或电脑。

所述半球内部还安装有电池组,电池组均与控制模块、水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块相连。

本发明的有益效果如下:

本发明提供了一种基于水下视觉的远程智能钓鱼装置,利用FPGA+ARM架构微处理器的控制单元配合钓鱼机构和驱动模块,能够完成图像采集与处理、抛钩与收线、装置运动和信息传输等功能,实现了远程自动钓鱼,具有良好的灵活性,给钓鱼爱好者提供了便利,增添了钓鱼的乐趣。

附图说明

图1为本发明基于水下视觉的远程智能钓鱼装置正视图。

图2为本发明基于水下视觉的远程智能钓鱼装置左视图。

图中:控制单元1,电池组2,摄像头3,抛钩电机4,齿轮5,齿条6,电磁铁7,铁块8,第一弹射臂9,第一限位滑道10,第一弹射头11,第一鱼钩铅块12,第一弹簧13,第一鱼线口14,第一收线电机15,第一力矩传感器16,第一鱼线轮盘17,驱动电机18,第二弹射臂19,第二限位滑道20,第二弹射头21,第二鱼钩铅块22,第二弹簧23,第二鱼线口24,第二收线电机25,第二力矩传感器26,第二鱼线轮盘27。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护范围。需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等位置指示,仅方便基于附图所示描述而非指装置的具体特定的方位构造。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示,本发明主要由可浮在水面的半球组成,半球的底面固定安装有圆形板,远程智能钓鱼装置还包括控制模块、水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块;控制模块和驱动模块安装在半球内部,水下视觉模块固定安装在半球底面的一侧,驱动模块固定安装在半球底面的另一侧,水下视觉模块和驱动模块的连线经过半球的圆心;控制模块均与水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块相连,驱动模块分别与钓鱼机构和水下视觉模块相连;水下视觉模块检测水下鱼群的分布情况向控制模块发送实时水下图像,控制模块根据实时水下图像驱动驱动模块运作,控制模块检测到鱼时,控制模块控制钓鱼机构发射鱼钩,控制模块还将远程智能钓鱼装置的实时工作状态发送给水下视觉模块,水下视觉模块监控远程智能钓鱼装置。

钓鱼机构包括抛钩模块和收线模块,抛钩模块设置在半球内部的一侧且抛钩模块的中心轴线与半球的中心径向方向具有夹角,收线模块设置在半球内部的另一侧,抛钩模块与收线模块通过鱼线连接;如图2所示,抛钩模块包括抛钩电机4、齿轮5、齿条6、电磁铁7和弹射单元;抛钩电机4固定安装在靠近半球底面的半球中,抛钩电机4与控制模块相连,抛钩电机4的输出轴与齿轮5固定连接,齿轮5与齿条6啮合形成齿轮齿条副,电磁铁7的侧面固定连接到齿条6的端部,电磁铁7的上端设置有第一凸起缘,第一凸起缘与弹射单元的控制端相对间隔布置;弹射单元包括铁块8、第一弹射臂9、第一限位滑道10、第一弹射头11、第一鱼钩铅块12、第一弹簧13、第一鱼线口14、第二弹射臂19、第二限位滑道20、第二弹射头21、第二鱼钩铅块22、第二弹簧23和第二鱼线口24,铁块8的中间设置有凸块,凸块作为弹射单元的控制端,铁块8的两端伸出两臂分别作为第一弹射臂9和第二弹射臂19,半球表面在安装抛钩装置一侧开设有两个凹槽,两个凹槽中分别放置第一鱼钩铅块12和第二鱼钩铅块22,两个凹槽的下方开设有两个通道,凹槽和通道不连通,两个通道分别作为第一限位滑道10和第二限位滑道20,第一弹射臂9和第二弹射臂19从半球内部伸入到第一限位滑道10和第二限位滑道20内,第一弹射臂9和第二弹射臂19分别伸入到第一限位滑道10和第二限位滑道20内的端部均设置有凸起缘,并将凸起缘分别作为第一弹射头11和第二弹射头21,第一弹射臂9外活动套装有第一弹簧13,第一弹簧13的一端与第一弹射臂9的第一弹射头11相连,第一弹簧13的另一端与第一限位滑道10底部相连,第二弹射臂19外活动套装有第二弹簧23,第二弹簧23的一端与第二弹射头21相连,第二弹簧23的另一端与第二限位滑道20底部相连,第一弹射臂9和第二弹射臂19分别在第一限位滑道10和第二限位滑道20内上下运动,第一限位滑道10和第二限位滑道20的侧面分别开有第一鱼线口14和第二鱼线口24;第一鱼线口14和第二鱼线口24用于穿过鱼线,鱼线两端分别连接抛钩模块和收线模块。

收线模块包括第一收线电机15、第一力矩传感器16、第一鱼线轮盘17、第二收线电机25、第二力矩传感器26和第二鱼线轮盘27;第一收线电机15的输出轴与力矩传感器16的一端同轴固定连接,第二收线电机25的输出轴与第二力矩传感器26的一端同轴固定连接,第一力矩传感器16的另一端与第一鱼线轮盘17同轴固定连接,第二力矩传感器26的另一端与第二鱼线轮盘27同轴固定连接,第一力矩传感器16、第一收线电机15、第二力矩传感器26、第二收线电机25均与控制模块相连,第一力矩传感器16和第二力矩传感器26传输钓鱼信号给控制模块,第一力矩传感器16和第一鱼线轮盘17位于第一收线电机15和第一限位滑道10之间,第二力矩传感器26和第二鱼线轮盘27位于第二收线电机25和第二限位滑道20之间,第一收线电机15和第二收线电机25分别斜挂在半球上内壁,第一鱼线轮盘17和第二鱼线轮盘27各缠绕有一根鱼线,两根鱼线的一端分别固定系在第一鱼线轮盘17和第二鱼线轮盘27上,两根鱼线另一端分别穿过第一鱼线口14和第二鱼线口24与抛钩模块的第一鱼钩铅块12和第二鱼钩铅块22相连。第一力矩传感器16和第二力矩传感器26通过感知鱼线受到的力,向控制模块发送鱼线拉力信号,控制模块控制第一收线电机15和第二收线电机25的正反转分别带动第一鱼线轮盘17和第二鱼线轮盘27完成放线和收线动作。

控制模块包括带有FPGA和ARM架构微处理器的控制单元1,控制单元1进行防水封装,实现信息处理和远程全自动钓鱼。

水下视觉模块包括高清水下摄像头3,水下摄像头3安装在半球底部且向下伸出,水下摄像头3通过数据线将采集的实时水下图像传输至控制模块,控制模块对实时水下图像进行图像增强处理,从而判断水下鱼群的分布情况。

驱动模块包括两个驱动电机18和桨叶,两个驱动电机18均与控制模块和桨叶相连,桨叶设置在半球底部且向下伸出,两个驱动电机18带动桨叶使得远程智能钓鱼装置运动。当水下视觉模块检测到附近水域有较多鱼群时,控制模块向两个驱动电机18发送行进命令,两个驱动电机18带动桨叶工作使得远程智能钓鱼装置行驶至附近水域,钓鱼机构进行钓鱼动作;鱼咬钩时,鱼线受到鱼的持续拉扯,力矩传感器16感知鱼线受到的持续拉力,力矩传感器16向控制模块发送鱼线拉力信号,控制模块分析处理鱼线拉力信号并同时向收线电机15发送收线信号和向两个驱动电机18发送溜鱼信号,收线电机15接收到收线信号后进行相应的转动,开始缓慢的收线;与此同时,两个驱动电机18根据溜鱼信号按照一定的方向行驶进行遛鱼,最终实现钓鱼。一定的方向为力矩传感器16收到的鱼线拉力信号。

人机交互模块包括手机、平板或电脑,终端按照网络通讯协议无线连接至控制模块,使用者通过终端打开和关闭远程智能钓鱼装置的电源来控制远程智能钓鱼装置,还通过终端远程观测远程智能钓鱼装置所在位置、实时水下图像和钓鱼动作,同时随时录制视频并上传至手机、平板或电脑。

半球内部还安装有电池组2,电池组2均与控制模块、水下视觉模块、驱动模块、钓鱼机构和人机交互模块相连,电池组2为远程智能钓鱼装置提供电源。

控制模块检测到附近有鱼,发出抛钩指令,电磁铁7通电产生磁吸力,弹射单元被电磁铁7吸引,电磁铁7的上端的第一凸起缘与弹射单元的控制端相连,抛钩电机4开始工作,驱动齿轮齿条副从而带动弹射单元向弹射单元的反方向运动压缩第一弹簧13和第二弹簧23;当第一弹簧13和第二弹簧23压缩至最大限度时,电磁铁7断电释放弹射单元击打第一鱼钩铅块12和第二鱼钩铅块22,力矩传感器16迅速反应控制放线,齿轮齿条副回到初始位置;鱼咬钩时力矩传感器16收到鱼的持续拉力信号,收线电机15瞬间给出一个拉力拉紧鱼钩并开始缓慢收线。

远程智能钓鱼装置能够实现装置在水中行驶自动识别鱼群,自动抛钩收线,从而实现了远程自动钓鱼,避免了长时间在岸边钓鱼带来的一些问题,提供了一种新的钓鱼方式,为钓鱼爱好者提供了方便和更多乐趣。

本发明的具体操作方式如下:步骤一:使用者为两个鱼钩上饵,将远程智能钓鱼装置放入水中,打开电源让远程智能钓鱼装置开始工作;步骤二:水下摄像头开始采集实时水下图像并发送给控制模块,控制模块对实时水下图像进行图像增强并识别,控制模块检测出鱼时向驱动模块发送行进命令,驱动模块带动远程智能钓鱼装置在水中行驶;步骤三:控制模块识别到当前水域有较多鱼群时,控制模块向驱动模块发送停止命令,驱动模块停止工作,远程智能钓鱼装置停止行驶,控制模块向钓鱼机构发送抛钩指令,钓鱼机构完成抛钩后自动钓鱼;步骤四:远程智能钓鱼装置回到岸边初始位置,使用者收鱼,重复上述步骤。此外,使用者在手机中随时操作控制远程智能钓鱼装置并录制视频,并可保存至手机中。

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