相關(guān)申請的交叉參考

本申請案要求2015年2月19日提交的美國臨時申請?zhí)?2/118,175的優(yōu)先權(quán)。此早前提交的申請的全部內(nèi)容特此全文并入。

某些實施例大體涉及機器人，且更具體地，涉及機器人系統(tǒng)在從水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱中收獲魚中的使用。

背景技術(shù)：

從水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱中收獲魚(尤其在水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱浸沒或在惡劣天氣的情況下)是費力、昂貴以及有時是危險的過程。常規(guī)收獲技術(shù)需要在網(wǎng)箱內(nèi)操縱大網(wǎng)，由此將魚圍捕和集中到網(wǎng)箱內(nèi)的預(yù)定位置。在充分密集之后，用網(wǎng)手動地或使用泵和馬達的組合自動地撈魚。此冗長過程導(dǎo)致長時間的擁擠并且對剩余的未收獲的魚造成壓力，從而引起食欲不振、增長率降低以及更易受感染。這些常規(guī)收獲技術(shù)還能夠?qū)λ斋@的魚的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，最終減少農(nóng)場的收益性。

附圖說明

為了適當?shù)亟獗景l(fā)明，應(yīng)參考附圖，其中：

圖1圖示說明根據(jù)實施例的自動收獲器(harvester)的剖面正視圖；

圖2圖示說明根據(jù)實施例的自動收獲器的前正視圖；

圖3圖示說明根據(jù)實施例的圓形水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱的平面圖；以及

圖4圖示說明根據(jù)實施例的具有附接收獲管的自動收獲器的正視圖。

具體實施方式

容易理解的是，如本文中大體描述且在附圖中圖示說明的本發(fā)明的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，在附圖中表示的自動收獲系統(tǒng)和方法的某些實施例的以下詳細描述不旨在限制本發(fā)明的范圍，而是僅表示本發(fā)明的選定實施例的代表。

在整個本說明書中描述的本發(fā)明的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以通過任何合適方式組合在一個或多個實施例中。例如，詞組“某些實施例”、“一些實施例”或其它類似語言在整個本說明書中的使用是指以下事實：結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，詞組“在某些實施例中”、“在一些實施例中”、“在其它實施例中”或其它類似語言在整個本說明書中的出現(xiàn)未必都指實施例的相同群組，并且所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適方式組合在一個或多個實施例中。

另外，必要時，下文所論述的不同配置和功能可以以不同次序和/或彼此同時執(zhí)行。此外，必要時，所描述的配置或功能中的一個或多個可以是任選的或可以組合。因此，以下描述應(yīng)該被視為僅示例性說明本發(fā)明的原理和實施例并且不限制本發(fā)明。

水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱能夠在兩種配置中操作：在表面處浮動，或浸沒在表面下方。從傳統(tǒng)的表面網(wǎng)箱收獲可輕松進入網(wǎng)箱，其中操作者能夠借助工作船使用絞機(winch)、吊桿和大圍網(wǎng)來協(xié)助收獲魚。然而，這些網(wǎng)箱通常難以在開闊的外海域(exposedopen-oceanwater)中操作。即使在理想條件下，外海表面收獲將農(nóng)場設(shè)備和魚都暴露于波浪區(qū)的高能環(huán)境中，從而具有潛在損壞和丟失的風(fēng)險；在更惡劣天氣下，收獲操作可能根本無法實現(xiàn)，從而在產(chǎn)品供應(yīng)鏈中造成高成本擾動。

可浸沒水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱在外海中提供安全性和可存活性，但是現(xiàn)有可浸沒網(wǎng)箱技術(shù)的工作效率極低。由于這些網(wǎng)箱必須被完全包圍，因此更加難以操控或管理網(wǎng)箱內(nèi)部的魚。當將魚趕在一塊或收獲魚時，較小入口面板以及封閉網(wǎng)箱形狀會共同降低操作者應(yīng)用機械優(yōu)點的能力。具體來說，在大浪狀況下或在強急流下，將潛水者置于浸沒網(wǎng)箱內(nèi)部會引起甚至更大風(fēng)險，因為潛水者可能被困在網(wǎng)箱中。

因此，需要在幾乎所有海況下使浸沒和表面圍欄(pen)的收獲自動化，而不需要使用潛水者。

根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，通過傳感器引導(dǎo)，兩個自主機器人漫游車(rover)將會部署大圍網(wǎng)，沿著網(wǎng)箱邊緣跨越水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱拉動大圍網(wǎng)至預(yù)定義點，并且然后朝向基本機體收回以聚集或群集期望體積的魚。機器人漫游車可以通過物理地夾持和固持到網(wǎng)格(mesh)上而跨越網(wǎng)材料移動。在實施例中，傳感器陣列和閉合回路反饋控制將使系統(tǒng)能夠展開網(wǎng)并且均勻地將網(wǎng)拉動到網(wǎng)箱內(nèi)的任一點。集成絞機允許在收獲完成之后取回網(wǎng)。

圖1圖示說明自動收獲系統(tǒng)的一個實施例的正視圖。如圖1的實例中所圖示說明，兩個自動機器人漫游車105(一個處于頂部且一個處于大圍網(wǎng)106的前緣的底部)跨越水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱航行并且將網(wǎng)拉出到任何數(shù)目的位置。為了促進航位推算導(dǎo)航，漫游車105的本體內(nèi)的傳感器104可以檢測嵌入網(wǎng)箱頂板內(nèi)的傳感器或應(yīng)答器(transponder)。在另一實施例中，傳感器或應(yīng)答器可以嵌入網(wǎng)箱底板108內(nèi)?？梢詩A持網(wǎng)箱頂板107和/或網(wǎng)箱底板108的漫游車105上的踏面車輪(treadedwheel)提供牽引力并且允許漫游車圍繞網(wǎng)箱自由地移動。在一個實施例中，夾持網(wǎng)箱所利用的踏面或機構(gòu)可以延伸以夾持網(wǎng)格并縮回以釋放網(wǎng)格。漫游車本體104內(nèi)的動力傳動系統(tǒng)提供使車輪轉(zhuǎn)動所需的動力。

自動機器人漫游車105可以連接在豎直桿(spar)103的任一端上，所述豎直桿附接到網(wǎng)106的前緣。在一個實例中，桿可以由高密度聚乙烯(hdpe)制成。然而，根據(jù)其它實施例可以使用其它材料。豎直桿103的高度可以大致等于網(wǎng)箱的高度。然而，在不同應(yīng)力下，網(wǎng)箱的形狀可以改變。桿103可以通過動態(tài)地改變其高度(可伸縮)來補償，以便保持在圍欄內(nèi)的豎直定向并且保持自動機器人漫游車與頂板和底板網(wǎng)格材料接觸。在一個實施例中，桿可以通過集成彈簧實現(xiàn)此。在另一實施例中，桿可以通過使用液體靜壓力來改變其高度。

基本機體100可以由將帶有集成絞機102的網(wǎng)線軸(spool)101圍住的防護殼體組成。此基本機體(baseunit)100可以沿著壁豎直地放置于網(wǎng)箱內(nèi)。網(wǎng)106的高度可以等于網(wǎng)圍欄(即，水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱)的深度，并且網(wǎng)的寬度可以略大于網(wǎng)圍欄(即，水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱)的直徑，從而允許自動收獲系統(tǒng)將網(wǎng)箱二等分，而沒有對網(wǎng)施加任何壓力。

在一個實施例中，傳感器可以安裝在豎直桿103上，以有助于檢測桿的縱傾、橫傾和橫擺的變化并對所述變化做出反應(yīng)，從而有利于閉合回路反饋控制。

在又一實施例中，追蹤角運動的編碼器可以安裝在機器人漫游車104的輪軸上，從而有利于閉合回路反饋控制。

圖2圖示說明自動收獲器的一個實施例的前正視圖。如圖2的實例中所圖示說明，兩個圓形車輪200通過固定的輪軸203彼此連接。動力傳動系統(tǒng)可以連同導(dǎo)航傳感器一起被包封在機器人漫游車203的本體內(nèi)?？勺冮L度桿204將確保車輪202與網(wǎng)箱頂板200和底板201兩者保持接觸。在另一實施例中，漫游車可以包含通過輪轂連接到漫游車本體的單個車輪和輪軸。在又一實施例中，機器人漫游車的車輪202通過使用連續(xù)追蹤系統(tǒng)在整個網(wǎng)箱中夾持和航行。

圖3圖示說明自動收獲器300和安裝在圓形水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱301上的導(dǎo)航傳感器或應(yīng)答器302的一個實施例的平面圖。如在圖3的實例中所圖示說明，應(yīng)答器或?qū)Ш絺鞲衅?02可以在網(wǎng)格構(gòu)造中對準并且通過安裝在機器人漫游車本體105內(nèi)的傳感器檢測，從而有利于航位推算導(dǎo)航。在另一實施例中，傳感器302可以圍繞網(wǎng)箱的周邊安裝以減少信號噪聲和干擾。

圖4圖示說明根據(jù)一個實施例的安裝在浸沒的水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱400上的自動收獲系統(tǒng)。如在圖4的實例中所圖示說明，機器人漫游車401跨越網(wǎng)箱航行，從而從網(wǎng)的防護殼體403中拉出網(wǎng)402。集成收獲管404允許將魚從收獲船405泵送到表面。

在另一實施例中，自動收獲系統(tǒng)可以安裝在表面圍欄上，而不需要通過網(wǎng)或一些其它方式取出魚的任何額外設(shè)備(例如，集成收獲管404)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，如上文所論述的本發(fā)明可以通過不同次序的步驟和/或通過不同于所公開的配置的配置中的硬件元件來實踐。因此，盡管已基于這些優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，在保持在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)時的情況下，某些修改、變化和替代構(gòu)造將是顯而易見的。為了確定本發(fā)明的邊界和界限，因此應(yīng)參考所附權(quán)利要求書。