菌剂容器、菌剂箱、无人喷洒船以及船体平衡控制方法

技术领域

本发明涉及药剂喷洒技术领域，特别涉及一种菌剂容器、菌剂箱、无人喷洒船以及船体平衡控制方法。

背景技术

在过去的几十年里，菌剂投放工作几乎都是靠人工完成的，此种采用人工投放的方式不仅工作量大且效率不高，而且受到投放者技术水平的限制以及河道、海面等多种环境因素的影响，往往无法做到在指定位置实现精准定量投放。同时，因为工作环境、地理环境相对复杂，操作环境不稳定，对于工作人员来说存在着一定的危险。

近年来，随着科技的发展，为了代替菌剂投放工作者执行重复性、长周期的工作，取代部分施工成本高、人力投入大的工作模式或方法，越来越多的无人船被应用到水产养殖等领域，其为实现大面积水作业提供了新的技能。无人船是一种借助定位系统以及控制系统即可在水面航行并进行水面作业的水面机器人。例如，在水产养殖行业中，需要定期向养殖水体中施加药剂或肥料，通过无人船能够快速高效地完成该项水面作业。

现有的无人船在增加菌剂容器之后，改变了船体重量的分布，在无人船突然加速、突然制动或者急转弯时，菌剂容器中的菌剂(药剂)对菌剂容器的内壁撞击，极容易造成船体侧翻或前后翻转，造成设备损坏。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种菌剂容器、菌剂箱、无人喷洒船以及船体平衡控制方法。

第一方面，本发明实施例提供一种菌剂容器，可以包括：容器本体，所述容器本体内设置有若干个挡板；所述挡板通过连接轴安装在所述容器本体的内部，至少一个所述连接轴的一端延伸出所述容器本体用于外接第一驱动机构；至少一个所述连接轴在所述第一驱动机构的驱动下，可带动与其连接的挡板摆动到预设的位置。

可选的，至少一个所述连接轴的一端延伸出所述容器本体用于外接第二驱动机构，该连接轴的另一端抵接在所述容器本体的内壁上，至少一个所述连接轴在所述第二驱动机构的驱动下可带动与其连接的挡板旋转。

可选的，所述容器本体在水平方向的横截面呈环形。

可选的，所述容器本体的底部设置有出液管道，所述出液管道用于外接喷洒装置。

可选的，所述容器本体中还设置有液位计，所述液位计用于检测所述容器本体中菌剂的液位。

第二方面，本发明实施例提供一种菌剂箱，该菌剂箱可以包括第一方面所述的菌剂容器，以及第一驱动机构和与所述第一驱动机构连接的从控制器；所述菌剂容器中至少一个连接轴与所述第一驱动机构连接；

所述第一驱动机构用于接收所述从控制器的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。

可选的，该菌剂箱还可以包括第二驱动机构；所述第二驱动机构与所述菌剂容器中的至少一个连接轴连接，用于接收所述从控制器的控制指令，并驱动至少一个连接轴连接的挡板旋转。

可选的，所述从控制器还用于接收所述液位计发送的菌剂液位参数，并根据所述菌剂液位参数控制所述第一驱动机构工作。

第三方面，本发明实施例提供一种无人喷洒船，该无人喷洒船可以包括：第一驱动机构和与所述第一驱动机构连接的主控制器，还可以包括第一方面所述的菌剂容器；所述菌剂容器中至少一个连接轴与所述第一驱动机构连接；所述第一驱动机构用于接收所述主控制器的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。

第四方面，本发明实施例中提供了另一种无人喷洒船，该无人喷洒船可以包括主控制器和第二方面所述的菌剂箱；

所述主控制器与所述从控制器连接；

所述从控制器用于接收所述中控制器的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。

第五方面，本发明实施例中提供了一种无人喷洒船的船体平衡控制方法，所述主控制器根据获取的所述无人喷洒船的行驶参数，形成控制指令；所述第一驱动机构根据所述控制指令，驱动所述挡板摆动到与所述无人喷洒船的行驶方向相反的预设位置。

第六方面，本发明实施例中提供了一种菌剂喷洒方法，使用第三方面或第四方面的无人喷洒船进行喷洒。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供了一种菌剂容器、菌剂箱、无人喷洒船以及船体平衡控制方法。其中，菌剂容器可以包括：容器本体，容器本体内设置有若干个挡板；挡板通过连接轴安装在容器本体的内部，至少一个连接轴的一端延伸出容器本体用于外接第一驱动机构；至少一个连接轴在第一驱动机构的驱动下，可带动与其连接的挡板摆动到预设的位置。容器本体中设置的挡板可以在通过连接轴外接的第一驱动机构的驱动下，摆动到预设的位置，能够有效格挡容器本体中的菌剂(药剂)的在惯性作用下的流动。既避免了菌剂(药剂)溢出，又阻止了菌剂(药剂)对容器本体的内壁的撞击，从而能够有效延长菌剂容器的使用年限，进一步节约了成本。

优选的，在菌剂容器的载体突然启动或者制动时，可控制部分挡板摆动到预设的位置，例如启动时，菌剂容器中的菌剂在惯性的作用下，会有反向倾的趋势，控制部分挡板向前倾，则有效格挡菌剂对菌剂容器内壁的撞击；当突然制动时，菌剂在惯性的作用下会继续向前，控制部分挡板向后倾，同样能够格挡菌剂对菌剂容器内壁的撞击。进一步的，该菌剂容器使用在无人喷洒船中，由于无人喷洒船在水面作业时，突然启动或者紧急制动，菌剂容器中的挡板格挡了菌剂对菌剂容器内壁的撞击，进而避免了无人喷洒船发生侧翻或者前后翻的可能，保证了喷洒作业的安全性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1中提供的菌剂容器的结构示意图之一；

图2为本发明实施例1中提供的菌剂容器的结构示意图之二；

图3为本发明实施例1中提供的无人喷洒船。

其中，1为菌剂容器；2为第一驱动机构；3为主控制器；4为第二驱动机构；5为从控制器；

11为容器本体；12为挡板；13为连接轴；14为液位计；

111为安装孔；112为凹槽；113为出液管道；131为第一连接轴；132为第二连接轴。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1中提供了一种菌剂容器，该菌剂容器用于盛装、存储药剂，例如在水产养殖等领域中，该菌剂容器能够方便在水面喷洒作业时盛装药剂。参照图1所示，该菌剂容器1可以包括容器本体11，该容器本体11内设置有若干个挡板12；挡板12通过连接轴13安装在容器本体11的内部，至少一个连接轴13的一端延伸出容器本体11用于外接第一驱动机构(可参照图3中的第一驱动机构2)；至少一个连接轴13在第一驱动机构的驱动下，可带动与其连接的挡板12摆动到预设的位置。

需要说明的是，本实施例中的上述连接轴可以分为第一连接轴131和第二连接轴132(下文实施例中进行说明)，其中，第一连接轴131可以外接第一驱动机构，第二连接轴132可以外接第二驱动机构。参照图1所示，该容器本体 11的壁上预设有安装孔111，例如在顶壁或侧壁上预留安装连接轴的安装孔，优选的，在顶壁上预设安装孔，更为优选的，该安装孔内可以嵌入轴承组件(图中未示出)，以方便连接轴摆动或者转动。当然，也可以在安装上述连接轴时，在上述容器本体的壁上开孔，本实施例中对上述预设安装孔或者在安装连接轴时开孔并不作具体限定，只要能够将连接轴安装限位在容器本体的内部，并且能够外接驱动机构即可。

还需要说明的是，本实施例中的上述第一驱动机构可以是三自由度连杆动力机构，只要能够驱动连接轴前后摆动以及轴向伸缩即可，本实施例对此不作具体限定。如果既能够实现左右前后摆动，又能够实现轴向旋转的驱动机构，可以同时作为第一驱动机构和第二驱动机构，即第一驱动机构和第二驱动机构不再进行区分。

本发明实施例中提供的上述菌剂容器，容器本体中设置的挡板可以在通过连接轴外接的第一驱动机构的驱动下，摆动到预设的位置，能够有效格挡容器本体中的菌剂(药剂)的在惯性作用下的流动。既避免了菌剂(药剂)溢出，又阻止了菌剂(药剂)对容器本体内壁的撞击，从而能够有效延长菌剂容器的使用年限，进一步节约了成本。

在另一个可选的实施例中，参照图1所示，该菌剂容器的至少一个连接轴 13的一端延伸出容器本体用于外接第二驱动机构(可参照图3中的第二驱动机构4)，该连接轴13的另一端抵接在容器本体的内壁上，至少一个连接轴在第二驱动机构的驱动下可带动与其连接的挡板旋转。本实施例中的上述连接轴为第二连接轴132，连接的第二驱动机构可以是正反旋转式伺服电机。参照图1 所示，本实施例中的连接轴的另一端抵接在容器本体的内壁上，发明人发现此种设计更加稳定，同时还在容器本体的连接轴抵接处的内壁上预装凹槽112或者轴承结构组件(图中未示出)，使得挡板在旋转搅拌时输出的搅拌力更加均衡，本实施例对连接轴与底壁地接触的结构不作具体限定。

本实施例中通过第二驱动机构驱动与其连接的连接轴转动，进而带动与其连接的挡板旋转，对菌剂容器中的菌剂(药剂)起到有效搅拌作用，防止菌剂 (药剂)中的溶剂析出或者沉淀，进而能够使药剂充分溶解并喷洒，通知防止与其连接的喷洒装置的喷头堵塞。

在另一个可选的实施例中，由于现有的菌剂容器为一个空心的矩形或者圆筒形结构，在使用时放置在载体(例如无人船)的喷洒一侧，这样在该菌剂容器中盛装上菌剂之后，会改变原有载体的重量分布，极容易造成该载体侧翻或者前后翻。经过发明人多次试验，使用环形的菌剂容器能够有效的平均重力分布，参照图2所示，上述菌剂容器的容器本体在水平方向的横截面呈环形。本实施例中，为了使容器本体11中盛装的菌剂(药剂)分布更加均匀，更容易适应无人船等水面或者路面作业载体，发明人将容器本体设置成环形，在使用过程中其内部盛装的菌剂(药剂)均匀分布，进而不会影响该菌剂容器载体整体重量的分布。更为优选的，上述挡板在菌剂容器的环形腔室内均匀分布，这样搅拌或者格挡菌剂时更加均匀。

在另一个可选的实施例中，参照图2所示，容器本体11的底部设置有出液管道113，该出液管道113用于外接喷洒装置。发明人发现，相比于现有的菌剂容器的出液管道设置在容器本体的侧壁上，并与喷洒装置的液压仓连通，这样虽然在工艺加工和外接喷洒装置更加便利，但是位于菌剂容器底部的菌剂 (药剂)长时间无法喷洒出，即容易导致底部的菌剂(药剂)沉淀或者结晶，进而影响喷洒作业。因此，在该容器本体底部设置出口，该出口位置稍低，与喷洒装置的液压仓连通之后，菌剂(药剂)从菌剂容器的底部流到喷洒装置，防止在容器底部残留部分菌剂，进而造成菌剂浪费，避免残留菌剂药粉沉淀。

在另一个可选的实施例中，参照图2所示，该容器本体11中还设置有液位计14，液位计用于检测容器本体中菌剂的液位。本实施例中的上述液位计可以是电子液位计，能够实时监测容器中液体介质的高低，并将监测到的液位发送给对侧的接收端(例如实施例2中的从控制器或者无人喷洒船的主控制器)。进而，控制器可以根据容器本体内的菌剂的含量，生成调控挡板方位的控制指令，控制驱动机构调整挡板的方位，有效完成对菌剂阻挡或疏导。例如，在菌剂液位高时，克服菌剂的惯性，调整挡板向菌剂容器运动相反的方向倾斜；在菌剂液位低时，将挡板收起或者平行于菌剂流动方向，利于菌剂疏导。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种无人喷洒船，参照图3所示，该无人喷洒船可以包括：第一驱动机构2和与第一驱动机构2连接的主控制器3，还可以包括上述菌剂容器1。菌剂容器1中至少一个连接轴13与第一驱动机构2连接；第一驱动机构2用于接收主控制器3的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。本实施例中的挡板可以与船体驱动和制动装置(驱动机构、制动机构)相关联，从而在船体加速或者制动时，控制挡板的方向摆动到最适合控制菌剂流动的方向，比如，在船体突然加速时，控制挡板的方向为偏向船头，部分地抵消菌剂往后的冲击力。内部设置的若干挡板，驱动时作为搅拌器用，静止时与环形容器的横轴基本水平设置，在船体突然变速时，起到延缓水流冲击的作用，防止发生船体发生侧倾或者前后倾。

本实施例中，上述无人喷洒船的主控制器可以是CPU或MCU(微控制单元)，该主控制器可以控制无人喷洒船在水域中进行喷洒作业。当然，该无人喷洒船需要有船体、动力机构、喷洒装置、定位导航系统等等，本实施例对此不再赘述。需要说明的是，本实施例中的上述第一驱动机构可以是该无人喷洒船的动力机构的一部分，也可以是单独安装在船体上的动力机构，本实施例对此也不作具体限定。

在一个可选的实施例中，还参照图3所示，该无人喷洒船还可以包括与至少一个连接轴连接的第二驱动机构4，该第二驱动机构4也与主控制器3连接，并接收主控制器3的控制指令，驱动与其连接的连接轴旋转，并带动挡板旋转，从而对菌剂进行搅拌。由于菌剂为悬浊液，在盛装上菌剂之后，挡板应该一直摆动或者转动，以保持悬浊液不沉淀。

在一个可选的实施例中，本实施例中的上述菌剂容器呈环状，均匀分布在船体上，使得无人船基本保持均匀分布。即中间是船岛(如图3中所示)，菌剂容器嵌套在船岛外侧。容器各个竖直方向横截面的面积基本相同，在船体上以船体甲板的中心为中心，基本水平地对称设置。对接至少一个喷洒装置，在菌剂容器与喷洒装置相接处的出液管道略低于容器其他位置，以便于菌剂流向喷洒装置的液压仓。

在一个可选的实施例中，该菌剂容器中的液位计还用于将实时监测到的液体的液位发送给主控制器，当容器内菌剂容量比较多时，主控制器控制挡板保持在基本与容器横截面平行的位置，随着菌剂容量减少，主控制器控制挡板各自朝向最靠近出液口的位置倾斜直至接近与容器纵轴平行，以利于菌剂流动。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种无人喷洒船的船体平衡控制方法，该主控制器根据获取的无人喷洒船的行驶参数，形成控制指令。主控制器将该控制指令发送给第一驱动机构，第一驱动机构根据控制指令，驱动挡板摆动到与无人喷洒船的行驶方向相反的预设位置。该专利是为了在船体上放置菌剂箱后，保证船体的自平衡，挡板设计可以搅拌菌剂，也可以在船体加速或者制动时，对菌剂格挡，防止冲击舱壁，起到有效缓冲作用。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种菌剂喷洒方法，该方法包括使用上述无人喷洒船进行喷洒。

本实施例中所述方法的具体举例和有益效果的说明，可以参照上述菌剂容器的记载，在此不再赘述。

实施例2

本发明实施例中提供了一种菌剂箱，该菌剂箱可以包括实施例1中的菌剂容器、第一驱动机构和与第一驱动机构连接的从控制器；菌剂容器中至少一个连接轴与第一驱动机构连接；第一驱动机构用于接收从控制器的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。

在一个可选的实施例中，该菌剂箱还可以包括：第二驱动机构；第二驱动机构与菌剂容器中的至少一个连接轴连接，用于接收从控制器的控制指令，并驱动至少一个连接轴连接的挡板旋转。

在一个可选的实施例中，从控制器还用于接收液位计发送的菌剂液位参数，并根据菌剂液位参数形成控制指令，并根据该控制指令控制第一驱动机构工作。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种无人喷洒船，该无人喷洒船包括主控制器，以及上述菌剂箱，主控制器与从控制器连接；从控制器用于接收中控制器的控制指令，并驱动与至少一个连接轴连接的挡板摆动到预设的位置。

本实施例中所述菌剂箱、无人船、方法的具体举例和有益效果的说明，可以参照上述菌剂容器的记载，在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。