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文檔簡介
1、隨著海洋養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展,網(wǎng)箱養(yǎng)殖憑借其不可替代的優(yōu)勢迅速發(fā)展起來。由于網(wǎng)箱穩(wěn)定性好,適用于大部分養(yǎng)殖環(huán)境,網(wǎng)箱養(yǎng)殖及投喂設備研究受到國內(nèi)外廣大學者和工程技術人員青睞。目前國內(nèi)網(wǎng)箱養(yǎng)殖中使用的投餌機結構簡單,大多數(shù)只能實現(xiàn)定時投餌,而且故障率較高,已不滿足網(wǎng)箱養(yǎng)殖需求;從國外引進的大型投餌設備,雖然能滿足復雜的養(yǎng)殖環(huán)境,但成本過高,而且與我國養(yǎng)殖環(huán)境不符。隨著養(yǎng)殖技術的發(fā)展,特別是大水面網(wǎng)箱養(yǎng)殖技術的推廣應用,要求投餌機能夠根據(jù)國內(nèi)養(yǎng)殖
2、環(huán)境及養(yǎng)殖對象的特性投餌。魚群不同生長階段及不同的養(yǎng)殖環(huán)境所需的投餌量不同,應該根據(jù)具體情況實時調(diào)整。
魚群攝食過程具有一定的規(guī)律,可以通過判別魚群攝食狀態(tài)并根據(jù)判別結果控制投餌,因此在投餌機設計前對魚群攝食規(guī)律的研究具有重要意義,可為后續(xù)投餌機結構設計及控制系統(tǒng)設計提供基礎。運用機器視覺技術構建了圖像采集和處理系統(tǒng),利用圖像處理技術通過大量實驗研究提取了魚的形狀特征及攝食過程中魚群面積特征值以得到魚群的攝食規(guī)律。通過形狀特征
3、可判別當前網(wǎng)箱養(yǎng)殖中魚的大小,由此確定每次投喂過程中所需的餌料總量;圖像中魚群面積變化規(guī)律用于研究投喂過程中餌料投放規(guī)律。
根據(jù)圖像處理得到的魚群攝食規(guī)律及確定的投餌方案,重新設計投餌機各結構使其能夠嚴格按照投餌方案進行投喂。首先根據(jù)攝食需求設計了餌料箱的大小與形狀,然后通過分析現(xiàn)有投餌機執(zhí)行機構優(yōu)缺點重新設計了下料機構和拋料機構,并建立了投餌機下料機構和拋料機構等執(zhí)行機構的運動學和動力學模型,使得投餌機下料量、下料速度、投餌
4、距離可精確控制,然后根據(jù)獨特的網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境設計了投餌機整體結構。
根據(jù)圖像處理得到的魚群攝食規(guī)律和投餌機執(zhí)行機構的模型設計了智能投餌控制系統(tǒng),首先進行了溫度、pH值、溶氧量、光照強度等測量模塊的設計,通過模糊控制使投餌機能夠針對環(huán)境因素做出投喂調(diào)節(jié);然后分析了各控制系統(tǒng)的優(yōu)勢最終選用單片機控制系統(tǒng),針對系統(tǒng)需求設計各外圍模塊,包括設置模塊、顯示模塊、餌料剩余量等檢測模塊。由于網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境的制約,給現(xiàn)場操作帶來極大的不便,針對此
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