一种水产养殖水质监测仿生机器鱼的制作方法

本发明涉及水质监测技术领域，更具体地说，它涉及一种水产养殖水质监测仿生机器鱼。

背景技术：

目前水质监测以人工现场取样或者定点漂浮监测机器为主，不能灵活监测不同地域和不同水层间的水质情况，存在水质采样频率低、效率低，不能及时反馈水质的问题，严重影响鱼类的成活率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水产养殖水质监测仿生机器鱼，达到对不同地域和不同水层的水质情况进行监测的目的。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水产养殖水质监测仿生机器鱼，包括监测水质的水质监测模块、驱动水质监测模块在水中运动的机械动力模块和对水质监测模块和机械动力模块提供电能的充电模块。

通过采用上述技术方案，水质监测模块主要监测养殖过程中关注的ph值、水温和浑浊度等基本参数，可以对水质进行采集和数据处理，从而规避整个养殖过程中翻塘的危险；而机械动力模块主要是对鱼类进行机械仿生，便于仿生机器鱼在水中移动，进而扩大水质采样范围，提高水质采样效率，及时反馈水质的问题，便于鱼类的生存，减小对鱼类生态环境的影响的同时在水中灵活移动，最后充电模块可对机械动力模块提供动力，便于仿生机器鱼在水中的移动。

本发明的另一个目的是提供一种应用于一种水产养殖水质监测仿生机器鱼的机械动力模块，包括固定水质监测模块的固定板、控制固定板在水中上升和下沉以及辅助转向的侧鳍机构、控制固定板在水中前进以及转向的尾部机构，充电模块固定在固定板上。

优选地：所述侧鳍机构设置在固定板的一端，所述侧鳍机构包括设置在固定板一端的固定盘，所述固定盘一侧设有沿固定板长度方向分布的放置板，所述放置板远离固定盘的一端转动连接有与固定板长度方向垂直的竖直的第一转杆以及转动连接与第一转杆垂直的第二转杆，所述第二转杆在穿出放置板的两端均设有升降舵板，所述第一转杆延伸出放置板的下端设有辅助方向舵板，所述放置板上设有驱动第一转杆和第二转杆转动的第一驱动件。

优选地：所述第一驱动件包括固定设置在第一转杆和第二转杆上的连接块、设置在固定盘背离放置板一侧的延伸板，所述延伸板上设有第一舵机，所述固定盘上穿设有驱动轴，所述驱动轴的一端与第一舵机连接，另一端与连接块转动连接，当第一舵机带动驱动轴转动时，所述固定盘上开设有供驱动轴移动的移动孔。

优选地：所述尾部机构设置在固定板远离侧鳍机构的一端，所述尾部机构包括转动连接在固定板下端的鱼尾脊骨板，所述固定板上设有供鱼尾脊骨板一端穿过的连接板，所述连接板上设有驱动鱼尾脊骨板绕与固定板铰接点转动的第二驱动件，所述连接板上开设有供鱼尾脊骨板移动的移动槽，所述鱼尾脊骨板远离连接板的一端延伸出固定板且在延伸出的一端滑移连接有垂直于鱼尾脊骨板长度方向分布的移动杆，所述移动杆沿鱼尾脊骨板长度方向移动，所述移动杆两端对称分布在鱼尾脊骨板的两侧边，所述移动杆两端均铰接有第一摆杆，所述第一摆杆远离移动杆的一端均铰接有第二摆杆和第三摆杆，所述第二摆杆一端铰接在鱼尾脊骨板上，另一端与第三摆杆和第一摆杆铰接，所述第三摆杆远离第一摆杆的一端铰接有与鱼尾脊骨板远离移动杆一端铰接的第四摆杆，所述鱼尾脊骨板上设有驱动移动杆移动的第三驱动件。

优选地：所述第二驱动件包括设置在连接板上的且平行于鱼尾脊骨板长度方向分布的置物板，所述置物板上转动连接有偏心轮，所述偏心轮轮面上设有穿入鱼尾脊骨板内的偏心块，所述鱼尾脊骨板上开设有供偏心块移动的且沿鱼尾脊骨板长度方向分布的转向槽，所述偏心轮由固定在置物板下方的第一电动机驱动。

优选地：所述第三驱动件包括设置在鱼尾脊骨板上的第二舵机以及连接在第二舵机上的带动杆，所述带动杆远离第二舵机的一端与移动杆铰接。

本发明的另一个目的是提供一种应用于一种水产养殖水质监测仿生机器鱼的充电模块，其特征是：所述充电模块包括设置在固定板上下两端的弧形板，上端所述弧形板上铰接有第一太阳能板，所述第一太阳能板远离弧形板的一端铰接有第二太阳能板，所述弧形板上设有驱动第一太阳能板和第二太阳能板位于同一平面内的第四驱动件。

优选地：所述第四驱动件包括铰接在两个弧形板上的两个相互平行的第一摆板，位于两个弧形板同一侧的两个第一摆板相互铰接，两个相互铰接的第一摆板远离弧形板的一端均铰接有第二摆板，两个所述第二摆板远离第一摆板的一端均铰接在同一竖直杆上，两个所述第二摆板相互铰接，位于下方弧形板上的所述第二摆板远离竖直杆的一端铰接有与相邻第一摆板铰接的第三摆板，位于上方弧形板上的所述第一摆板远离弧形板的一端铰接有与相邻第二摆板铰接的第四摆板，两个竖直杆通过横杆连接，所述固定板上设有伸缩杆，所述伸缩杆远离固定板的一端连接在横杆上，所述竖直杆与第二太阳能板下端面铰接设置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：水质监测模块主要监测养殖过程中关注的ph值、水温和浑浊度等基本参数，可以对水质进行采集和数据处理，从而规避整个养殖过程中翻塘的危险；而机械动力模块主要是对鱼类进行机械仿生，便于仿生机器鱼在水中移动，进而扩大水质采样范围，提高水质采样效率，及时反馈水质的问题，便于鱼类的生存，减小对鱼类生态环境的影响的同时在水中灵活移动，最后充电模块可对机械动力模块提供动力，便于仿生机器鱼在水中的移动。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是图1中a部的放大结构示意图；

图3是实施例2的结构示意图；

图4是实施例2的用于体现连接块的结构示意图；

图5是实施例2的用于体现尾部机构的结构示意图。

图中：1、水质监测模块；2、机械动力模块；21、固定板；22、固定盘；221、放置板；222、第一转杆；223、第二转杆；224、升降舵板；225、辅助方向舵板；226、连接块；227、延伸板；228、第一舵机；229、驱动轴；2291、移动孔；23、鱼尾脊骨板；231、连接板；232、移动槽；233、移动杆；234、第一摆杆；235、第二摆杆；236、第三摆杆；237、第四摆杆；24、置物板；241、偏心轮；242、偏心块；243、转向槽；244、第一电动机；25、第二舵机；251、带动杆；26、弧形板；261、第一太阳能板；262、第二太阳能板；27、第一摆板；271、第二摆板；272、竖直杆；273、第三摆板；274、第四摆板；275、横杆；276、伸缩杆；3、充电模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种水产养殖水质监测仿生机器鱼，如图1，包括监测水质的水质监测模块1、驱动水质监测模块1在水中运动的机械动力模块2和对水质监测模块1和机械动力模块2提供电能的充电模块3。

水质监测模块1可以为公开号为cn111332415a的一种自主巡航节能水质监测船及监测方法中的水质监测模块1，但不限于此，主要监测养殖过程中关注的ph值、水温和浑浊度等基本参数，可以对水质进行采集和数据处理，从而规避整个养殖过程中翻塘的危险；而机械动力模块2主要是对鱼类进行机械仿生，便于仿生机器鱼在水中移动，进而扩大水质采样范围，提高水质采样效率，及时反馈水质的问题，便于鱼类的生存，减小对鱼类生态环境的影响的同时在水中灵活移动，最后充电模块3可对机械动力模块2提供动力，便于仿生机器鱼在水中的移动。

实施例2：一种应用于实施例1的机械动力模块，如图3和图4，包括固定水质监测模块1的固定板21、控制固定板21在水中上升和下沉以及辅助转向的侧鳍机构、控制固定板21在水中前进以及转向的尾部机构，充电模块3固定在固定板21上。

如图3和图4，侧鳍机构设置在固定板21的一端，侧鳍机构包括设置在固定板21一端的固定盘22，固定盘22一侧设有沿固定板21长度方向分布的放置板221，放置板221远离固定盘22的一端转动连接有与固定板21长度方向垂直的竖直的第一转杆222以及转动连接与第一转杆222垂直的第二转杆223，第二转杆223在穿出放置板221的两端均设有升降舵板224，第一转杆222延伸出放置板221的下端设有辅助方向舵板225，放置板221上设有驱动第一转杆222和第二转杆223转动的第一驱动件。此时第一驱动件驱动第二转杆223转动，进而便于升降舵板224往返转动，此时升降舵板224纵截面的两端为尖形中间鼓起且有倾角，当升降舵板224往返转动时便于带动固定板21升降，第一驱动件驱动第一转杆222转动时，使得辅助方向舵板225改变方向，便于改变固定板21在水中行驶的方向。

如图3和图4，第一驱动件包括固定设置在第一转杆222和第二转杆223上的连接块226、设置在固定盘22背离放置板221一侧的延伸板227，延伸板227上设有第一舵机228，固定盘22上穿设有驱动轴229，驱动轴229的一端与第一舵机228连接，另一端与连接块226转动连接，当第一舵机228带动驱动轴229转动时，固定盘22上开设有供驱动轴229移动的移动孔2291，此时第一舵机228工作时带动驱动轴229移动，进而使得驱动轴229带动连接块226绕第一转杆222或第二转杆223转动，进而便于实现控制固定板21在水中上升和下沉以及辅助转向的目的，操作方便。此外在固定盘22上设有密封伸缩管，密封伸缩管套设在驱动轴229外，此时密封伸缩管可以为弹性波纹管，且它的一端与固定盘22连接，另一端连接在驱动轴229外，此时密封伸缩管设置在放置板221的上方，随后在固定盘22上设有罩在延伸板227外的防水罩，进而减小第一驱动件与水的接触，延长使用寿命。

如图5，尾部机构设置在固定板21远离侧鳍机构的一端，尾部机构包括转动连接在固定板21下端的鱼尾脊骨板23，固定板21上设有供鱼尾脊骨板23一端穿过的连接板231，连接板231上设有驱动鱼尾脊骨板23绕与固定板21铰接点转动的第二驱动件，连接板231上开设有供鱼尾脊骨板23移动的移动槽232，鱼尾脊骨板23远离连接板231的一端延伸出固定板21且在延伸出的一端滑移连接有垂直于鱼尾脊骨板23长度方向分布的移动杆233，移动杆233沿鱼尾脊骨板23长度方向移动，移动杆233两端对称分布在鱼尾脊骨板23的两侧边，移动杆233两端均铰接有第一摆杆234，第一摆杆234远离移动杆233的一端均铰接有第二摆杆235和第三摆杆236，第二摆杆235一端铰接在鱼尾脊骨板23上，另一端与第三摆杆236和第一摆杆234铰接，第三摆杆236远离第一摆杆234的一端铰接有与鱼尾脊骨板23远离移动杆233一端铰接的第四摆杆237，鱼尾脊骨板23上设有驱动移动杆233移动的第三驱动件。

如图5，第二驱动件驱动鱼尾脊骨板23绕与固定板21铰接点转动，便于控制固定板21在水中前进以及转向，第三驱动件驱动移动杆233沿着鱼尾脊骨板23长度方向移动，进而使得移动杆233带动第一摆杆234、第二摆杆235和第三摆杆236转动，改变了鱼尾的形状，进而便于改变固定板21前进的速度和便于转向的实现。

如图5，第二驱动件包括设置在连接板231上的且平行于鱼尾脊骨板23长度方向分布的置物板24，置物板24上转动连接有偏心轮241，偏心轮241轮面上设有穿入鱼尾脊骨板23内的偏心块242，鱼尾脊骨板23上开设有供偏心块242移动的且沿鱼尾脊骨板23长度方向分布的转向槽243，偏心轮241由固定在置物板24下方的第一电动机244驱动。此时第一电动机244带动偏心轮241转动，使得偏心块242在转向槽243内移动的同时带动鱼尾脊骨板23摆动，此时鱼尾脊骨板23在移动槽232内移动，便于控制固定板21在水中前进以及转向，操作方便。

如图5，第三驱动件包括设置在鱼尾脊骨板23上的第二舵机25以及连接在第二舵机25上的带动杆251，带动杆251远离第二舵机25的一端与移动杆233铰接。此时第二舵机25工作时，带动杆251被第二舵机25带动摆动，进而带动移动杆233在鱼尾脊骨板23上往返移动。

实施例3：一种应用于实施例2和实施例1的充电模块，如图1和图2，充电模块3包括设置在固定板21上下两端的弧形板26，上端所述弧形板26上铰接有第一太阳能板261，第一太阳能板261远离弧形板26的一端铰接有第二太阳能板262，弧形板26上设有驱动第一太阳能板261和第二太阳能板262位于同一平面内的第四驱动件。当需要充电时第四驱动件驱动第二太阳能板262撑开，此时第一太阳能板261和第二太阳能板262逐渐趋于同一平面内，便于第一太阳能板261和第二太阳能板262工作。

如图1和图2，第四驱动件包括铰接在两个弧形板26上的两个相互平行的第一摆板27，位于两个弧形板26同一侧的两个第一摆板27相互铰接，两个相互铰接的第一摆板27远离弧形板26的一端均铰接有第二摆板271，两个第二摆板271远离第一摆板27的一端均铰接在同一竖直杆272上，两个第二摆板271相互铰接，位于下方弧形板26上的第二摆板271远离竖直杆272的一端铰接有与相邻第一摆板27铰接的第三摆板273，位于上方弧形板26上的第一摆板27远离弧形板26的一端铰接有与相邻第二摆板271铰接的第四摆板274，两个竖直杆272通过横杆275连接，固定板21上设有伸缩杆276，伸缩杆276远离固定板21的一端连接在横杆275上，竖直杆272与第二太阳能板262下端面铰接设置。伸缩杆276可以为液压伸缩杆276，当伸缩杆276工作时，使得第一摆板27和第二摆板271逐渐被撑开，此时竖直杆272被带动向远离弧形板26方向移动，使得第一太阳能板261和第二太阳能板262逐渐被撑开，直至位于同一平面内，便于第一太阳能板261和第二太阳能板262的工作，第三摆板273和第四摆板274的设置使得结构更加稳定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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