一种鱼缸自动投食装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107996487A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201711259051.6(22)申请日2017.12.04(71)申请人湖南理工学院地址414000湖南省岳阳市岳阳楼区学院路(72)发明人涂兵匡文兰张国云何丹冰肖浩唐意斯马薇雯贺嘉鑫徐怡东李新宇(74)专利代理机构岳阳市大正专利事务所43103代理人皮维华(51)Int.Cl.A01K61/85(2017.01)G06K9/62(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种鱼缸自动投食装置及方法(57)摘要本发明公开了一种鱼缸自动投食装置及方法，特征在于：包括探鱼声纳、投食装置，所述投食装置包括电机、储食槽、投食滚轮和固定装置，储食槽位于投食滚轮上方；所述储食槽上部开有加料口，下部为一漏斗；所述储食槽下方与一横向的空心圆柱体相连，空心圆柱体的底部开有投食口；所述投食滚轮位于空心圆柱体内，其扇叶将空心圆柱体均分且扇叶与空心圆柱体内侧紧密接触；所述声纳发射器浮于鱼缸中，声纳接收器和声纳处理器位于电机的一侧；所述投食滚轮由电机带动，且电机的运转由探鱼声纳控制。本发明通过声纳能够快速得到鱼的运动轨迹图，并能准确判断鱼的所处状态，装置操作简便，实用性高；且使用SLIQ算法能够处理不同数据类型及格式的信息，数据处理难度也随之降低，SVM模型能够提高检测精确度，提高工作效率。CN107996487ACN107996487A权利要求书1/1页1.一种鱼缸自动投食装置，其特征在于：包括探鱼声纳、投食装置，所述探鱼声纳分为声纳发射器、声纳接收器和声纳处理器；所述投食装置包括电机、储食槽、投食滚轮和固定装置，储食槽位于投食滚轮上方；所述储食槽上部开有加料口，下部为一漏斗；所述储食槽下方与一横向的空心圆柱体相连，空心圆柱体的底部开有投食口；所述投食滚轮位于空心圆柱体内，其扇叶将空心圆柱体均分且扇叶与空心圆柱体内侧紧密接触；所述声纳发射器浮于鱼缸中，声纳接收器和声纳处理器位于电机的一侧；所述投食滚轮由电机带动，且电机的运转由探鱼声纳控制。2.根据权利要求1所述的鱼缸自动投食装置，其特征在于：所述固定装置由两块挡板和楼栓组成，其中一块挡板固定，另一块板子依靠楼栓移动，两块挡板将整个装置夹装固定在鱼缸的边沿。3.采用如权利要求1所述鱼缸自动投食装置的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）漂浮在鱼缸水面的声纳发射器发射超声波探测水中物体，并将探测结果以无线信号的形式发射给声纳接收器和声纳处理器；（2）声纳处理器将信号转化为鱼的运动轨迹模拟数据，初步判断金鱼所处状态；（3）再将SLIQ（SupervisedLearninginQuest）算法应用于步骤（2）所得的运动轨迹模拟数据，对判断为已以处于饥饿状态的鱼群进行分类统计，并确定处于饥饿状态的鱼的数量；（4）提取步骤（3）所得数据输入到训练好的SVM模型中，通过升维和线性化得到鱼群所需的投食量，并作出投食指令；（5）投食指令发送至电机，进行鱼缸的自动投食。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤（3）的判断标准是：超声波探测出鱼缸的边界，当鱼沿鱼缸壁成群缓慢游动时，此时可初步判断已有鱼处于饥饿状态，当鱼群所处位置距离鱼缸壁10厘米以内时，可初步判断鱼群处于饥饿状态。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述自动投食是：电机得到投食指令后带动投食滚轮，储食槽中的鱼食经漏斗落入投食滚轮中，当装有鱼食的扇叶转至下方时，鱼食经投食口落入缸中，通过控制电机转动的时间来控制鱼食投放量，投放完相应数量的鱼食后，电机停止工作，自动投食完毕。2CN107996487A说明书1/3页一种鱼缸自动投食装置及方法技术领域[0001]本发明属于自动控制领域，主要是基于鱼类运动状态的饥饿检测，实现鱼缸自动投食装置及方法。背景技术[0002]当今社会，随着人们生活水平与观赏水平的不断提高，养鱼养花逐渐成为一种潮流；观赏性鱼类由于简单易养，正逐渐成为越来越多家庭以及其他各种公共场所的选择。但是，目前观赏鱼的饲养，一方面需要进行人工喂食和换水等操作，十分繁琐；另一方面，由于生活节奏快，工作强度大等原因，许多人经常疏于喂养，影响鱼的健康甚至使鱼死亡。因此需要设计一种能够智能识别鱼类饥饿状态并实现自动投食的鱼缸，将智能化功能集成的设计方案应用于观赏鱼缸上，实现鱼类饥饿状态监测和自动投食，用来满足消费者和商家的需求。[0003]其中，如何判断鱼类饥饿状态并自动投食是本领域需解决的技术难题。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种鱼缸自动投食装置及方法，该装置及方法能够检测鱼的运动轨迹并识别出鱼的饥饿状态，进而实现鱼缸内鱼群的自动投食。[0005]本发明所采用的