一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人及控制方法

1.本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人。


背景技术：

2.在鱼类养殖场中，经常会混入乌鱼、雀鳝等肉食性有害鱼类，这会对其它养殖鱼类带来很大威胁，并由此给鱼类养殖场带来巨大经济损失。通常解决这类问题的办法是抽干池塘的水将有害鱼类捕捞出来，不仅耗时、费力、费钱，而且这种方法并不能解决留在池塘中的有害鱼类的鱼卵孵化后继续危害池鱼的问题。
3.投放药物等手段也无法区分养殖的鱼类与有害鱼类，却会无差别杀死所有鱼类，且会造成长期的水体、环境污染，破坏生态环境等问题。近年来出现的声波灭虫技术对于解决该问题提供了一种绿色的物理鱼卵清除手段。其基本原理是：通过产生与有害鱼卵共振频率相同或相近的声波，通过声波的振动、空化等物理作用破坏鱼卵的组织结构，使其丧失孵化能力，达到杀灭鱼卵的目的。
4.目前声波鱼卵专杀装置还停留在单机实验研究阶段，能够实现大面积鱼塘有害鱼类鱼卵杀灭的装置还未见报导，鱼塘杀灭有害鱼类虫卵问题目前还没有有效解决手段。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，以解决目前无法清除鱼塘里有害鱼卵的问题。
6.本文明的目的是通过以下技术方案加以实现的：一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，包括：
7.船体，采用薄壳设计，通过浮力浮在水面上，用于安装鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的各个部件，船体在安装完所有部件后，须使装于其下部的水声换能器完全浸入于水中；
8.动力推进及方向控制装置，安装于船体尾部下方，整体浸入水中，主要由螺旋桨、船舵组成，或由兼具动力推进及方向控制的吊舱式推进器构成，用以实现鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的运动控制；
9.水声换能器，安装于船体的底部，并位于动力推进及方向控制装置之前，为一频段为20～55khz的换能器阵列组成，换能器阵列采用透声橡胶密封，其前沿采用弧形设计以减小前进时的水阻力；
10.太阳能电池板，安装于船体上部的平台上，用于将太阳能转化的电能，从而为鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人提供工作所需的电能；
11.带有电源控制器的蓄电池，安装于船体上部平台上靠近太阳能电池板的位置，电源控制器控制太阳能电池板转换来的电能向蓄电池中充电，并通过蓄电池或太阳能电池板向鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的各个部件提供电能；
12.北斗/gps双模天线，用于接收北斗及gps的定位信号，并将其传送到主控器中，通
过主控器实现鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的在鱼塘水面上的定位；
13.主控器，安装于船体内的平台上，主要由主控模块、北斗/gps接收模块、惯性导航单元(imu)、da转换器、功率放大器、船体控制器组成，是鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的系统控制器，主要完成机器人的定位、任务规划、运动控制、超声波发射控制等任务；
14.超声测距模块，由收发一体的超声波换能器、测距电路构成，在船体外水面上的各个面上均有分布，并组成一个绕船体360
°
无死角的探测有效区域，实现对鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人周围障碍物的探测。
15.进一步，所述主控器，其主控模块通过北斗/gps接收模块接收来自北斗/gps双模天线的定位信号，实现对机器人的实时定位；主控模块与超声测距模块相接，用于确定其与岸边或障碍物的距离；惯性导航单元(imu)通过spi、i2c等接口与主控模块相连，并给出惯性导航数据；主控模块控制船体控制器，并对动力推进及方向控制装置进行控制，进而实现对船体的运动控制；主控模块通过串口、并口等外围接口联接da转换器，并输出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器发出20～55khz范围内的单频或扫频正弦波、锯齿波、三角波等超声信号。
16.进一步，所述鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的换能器作用有效范围大致为一个l
×
w的区域，其中l为作用区域长度，w为作用区域宽度，通过换能器声场设计可实现该作用区域大于船体在水面上的投影区域；当作用时长为t时可以将有害鱼类鱼卵全部杀死，由此可确定鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人在水面上的行进速度v≤l/t；当机器人采用蛇形巡航方式工作时，其相邻航迹间距离d≤w。
17.进一步，所述鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的主控器的工作程序为：
18.第一步，机器人开机，系统开始工作；
19.第二步，由操作者通过主控器设定机器人的巡航模式，如果操作者没有设置巡航模式，则以默认的巡航模式运行；
20.第三步，主控器向da转换器发出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器向船体下方区域发射超声波，在巡航过程中超声波持续不停发射；
21.第四步，开始巡航，在水面上根据巡航模式执行相应的巡航灭杀有害鱼类鱼卵工作；
22.第五步，判定是否到达鱼塘边界或遇到障碍物，如果没有则继续原路线巡航，如果有则首先判定是否已完成灭杀任务，如果没有完成则修改巡航路线，并沿新路线巡航，如果任务完成则结束系统工作。
23.在整个巡航过程中，主控器始终会对当前是否到达鱼塘边界或遇到障碍物进行判定。同时，每种巡航模式下都设有当前鱼塘地图构建功能，并通过构建的地图判定哪些区域还未进行有害鱼类鱼卵灭杀，并对这地区域规划任务并执行灭杀任务。
24.结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
25.本发明的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人及控制方法，提供了一种以太阳能和蓄电池供电，可长时间采用巡游方式在鱼塘等水域自行作业的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其发射的强超声波场通过空化效应持续产生局部高温、高压及微射流，同时也可通
过与有害鱼类鱼卵共振破坏共组织结构，从而将处于该强超声波场的有害鱼类鱼卵全部杀死。由于鱼塘等水域水体基本不流动，本发明采用类似于扫地机器人的巡航策略，结合鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人特有的特点，采用差分定位方式使得水中定位精度达到10cm级，从而保证了鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人能够实现鱼塘等水域全面、无死角、全自动地实现有害鱼类鱼卵的消除工作，从而发展出了一种全新的鱼类鱼卵声波清除装置及控制方法。与传统的抽水、投放毒剂杀灭有害鱼类鱼卵的方式相比，本发明具有的明显优势在于：解决了抽水方式难以彻底清除有害鱼类鱼卵的难题，同时解决了投放毒剂污染环境，影响养殖鱼类健康，进而通过食物链威胁人类健康的问题，并由此开辟了声波灭虫技术在鱼类养殖中的有害鱼类鱼卵治理的新应用领域，形成了一种全自动、高效率、全面彻底、无毒剂副作用、使用方便的绿色环保鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除技术，为彻底解决有害鱼类对鱼类养殖的危害提供了一种有效手段。同时，该技术在清除有害鱼类鱼卵的同时，也会将鱼塘内的有害细菌、病毒杀灭，由此也实现了鱼塘内有害生物的绿色环保全面清除。
26.本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：本发明的技术方案转化后可以解决无法根除有害鱼卵的问题，同时可以有效清除有害鱼类鱼卵孵化后对其他养殖鱼类的威胁，能够大幅提升养殖鱼类的产量。同时能长期改善池塘的水生环境，适用于大多数水生物养殖类基地，在鱼类养殖产业中有着良好的应用前景。
27.本发明的技术方案解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：抽水、捕捞、投药等常规清除方式难以全方位清除掉池塘中有害鱼类鱼卵，同时还耗时、费力、费钱，投药还会污染环境且不能有效清除有害鱼类,却对其他有益鱼类构成健康威胁。面对这种情况,长期以来人们束手无策。本发明为这种人们长期渴望解决的问题提供了一种行之有效的技术手段，同时它也可作用对鱼塘等静止水域有害生物的绿色环保全面清除手段。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的系统结构图。
29.图2为本发明实施例提供的主控器系统架构图。
30.图3为本发明实施例提供的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人蛇形巡航图。
31.图4为本发明实施例提供的主控器程序流程图。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
33.为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
34.图1示出了实现本发明鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的系统结构图。机器人主要由船体1、动力推进及方向控制装置2、水声换能器3、太阳能电池板4、带有电源控制器的蓄电池5、北斗/gps双模天线6、主控器7、超声测距模块8组成。
35.本发明鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的工作原理是：用户将机器人放置于鱼
塘岸边附近，机器人会通过超声测距模块8测量外界障碍物，并由主控器7控制动力推进及方向控制装置2将机器人移动一个合适的起点处；此时主控器7根据系统参数设置控制水声换能器3向水中发出超声波并在船体1下部形成一个近代方形的强超声波场；该强超声波场将使其作用水体内持续产生大量空化核，这种寿命为微秒级的空化核会不断爆炸并形成局部4000℃左右的高温、100mpa左右的高压、110m/s左右的高速微射流，从而杀死将该强超声场内的有害鱼类鱼卵、细菌、病毒等微生物，只要作用时间够长，一般为几分钟到二十分钟左右，基本可实现100％的致死率；对于鱼卵、幼虫等体型稍大的生物，具有与其共振频率相同或相近的超声波还会破坏其身体组织，达到对其杀灭的目的；在同一时间，鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人只能对水声换能器下面的方形区域进行有效灭杀，为实现整个鱼塘的全面自动有害鱼类鱼卵灭杀，本发明采用差分卫星定位实现10cm级精度的船体精确定位，然后通过主控器7控制动力推进及方向控制装置2使船体1在整个鱼塘内全自动全覆盖巡游，通过控制船体的行进速度、全自动路径规划，从而保证鱼塘内所有区域都被机器人巡游到并获得足够时间的超声灭杀作用，从而实现整个鱼塘水域的有害鱼类鱼卵的有效灭杀。
36.船体1由玻璃钢、铝合金、碳素钢或低合金高强度钢等材料制成，为薄壳结构件，在其上安装有鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的其它部件。通过平衡机器人重量与船体1排开水的重量关系，在设计船体1时使其底部安装的水声换能器3完全浸入于水中。
37.动力推进及方向控制装置2安装于船体1底部后方，主要用于实现船体1的运动速度、方向、姿态与轨迹等控制。一般船体动力可由螺旋桨提供，其方向可由船舵来控制。本实施例中通过采用吊舱式推进器，将二者的功能集成起来，采用悬挂方式与船尾机座连接，由此控制螺旋桨360
°
旋转，实现船体1向任意水平方向发出推力，这个推力则类似于舵压力，通过它来进行机器人的前进、后退和转向等运动操纵。
38.水声换能器3安装于船体1的底部，并位于动力推进及方向控制装置2之前。水声换能器3主要采用压电陶瓷换能器或磁致伸缩换能器阵元组成阵列的方式制成，其外以透声橡胶密封，实现防水及与水的声阻抗匹配。水声换能器3的频率范围为20～55khz。水声换能器3整体呈平面板状，其在船体1船头方向的下表面与竖向表面交界处设计为弧形，以减小前进时的水阻力。
39.太阳能电池板4，安装于船体1上部的平台上，通过螺栓、螺钉等方式固定于船体1上部平台上，用于将太阳能转化的电能，从而为鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人提供工作所需的电能。
40.带有电源控制器的蓄电池5，安装于船体1上部平台上靠近太阳能电池板4的位置，电源控制器控制太阳能电池4板转换来的电能向蓄电池中充电，并通过蓄电池或太阳能电池板4向鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的各个部件提供电能。蓄电池采用铅酸电池或锂电池。
41.北斗/gps双模天线6，用于接收北斗及gps的定位信号，并将其传送到主控器7中，通过主控器7实现鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的在鱼塘水面上的定位。由于惯性导航单元imu存在时间累积误差，北斗/gps双模天线6获得的定位信息也用于imu的定位信息定期校准。
42.主控器7，安装于船体内的平台上，主要由主控模块、北斗/gps接收模块、惯性导航单元(imu)、da转换器、功率放大器、船体控制器组成，是鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人
的系统控制器，主要完成机器人的定位、任务规划、运动控制、超声波发射控制等任务。主控模块以单片机、数字信号处理器(dsp)、可编程逻辑门阵列(fpga)、嵌入式系统(arm)中的一种或多种组合作为信号处理芯片，并配置为内存、闪存等非易失性存储器、复位电路、看门狗及接口电路，主要用于机器人的任务规划与任务执行控制。北斗/gps接收模块采用高精度定位定时系统，如金诺信的xptm－m610组件，单站定位精度为3m以内，通过差分定位实现10cm以内的定位精度。惯性导航单元(imu)在本实施例中采用现成的货架产品，主要用于机器人的姿态测量及惯性导航，其累积误差由北斗/gps接收模块的定位信息进行校正。北斗/gps信息及imu信息共同输入到主控器7的信号处理芯片中，通过扩展卡尔曼滤波处理后，反馈到imu端实现反馈校正。da转换器采用24位器件，以保证转换精度。功率放大器采用d、t、e类功放，以保证具有高的放大效率。船体控制器采用成熟的货架产品。
43.超声测距模块8，由收发一体的超声波换能器、测距电路构成，在船体1外水面上的各个面上均有分布，并组成一个绕船体360
°
无死角的探测有效区域，实现对船体1周围障碍物的探测。
44.图2示出了主控器系统架构图。主控模块通过北斗/gps接收模块接收来自北斗/gps双模天线的定位信号，实现对机器人的实时定位；主控模块与超声测距模块相接，用于确定其与岸边或障碍物的距离；惯性导航单元(imu)通过spi、i2c等接口与主控模块相连，并给出惯性导航数据；主控模块控制船体控制器，并对动力推进及方向控制装置进行控制，进而实现对船体的运动控制；主控模块通过串口、并口等外围接口联接da转换器，并输出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器发出20～55khz范围内的单频或扫频正弦波、锯齿波、三角波等超声信号。
45.本发明实施例的主控器包括：
46.主控模块，用于全面控制机器人工作，包括工作模式设定、任务规划、巡航路径规划、超声发射、超声避障等。
47.北斗/gps接收模块，主要用于接收北斗/gps天线获得的卫星定位信息，实现船体的水面定位；
48.imu，为惯性导航单元，为船体提供定位、姿态信息，便于控制船体沿规划的路径前进作业；由于imu有累积误差，通过采用差分式北斗/gps接收模块可实现10cm精度的定位，并以之校准imu的定位信息，并通过扩展卡尔曼滤波实现更精准的定位；
49.船体控制器，根据主控器当前的任务规划，控制船体沿规划路径行驶作业。
50.本发明的实施例的主控器的基本工作原理是：主控模块首先获得北斗/gps接收模块获得的卫星定位信息，实现船体10cm级的精准定位；然后通过imu获得船体的状态信息；主控模块并通过超声测距模块对周围的障碍物进行测量，如果发现障碍物距离船体小于安全距离ls(一般为几厘米)时调用避障算法实现船体避障；在未遇到障碍物时，主控模块将通过da转换器、功率放大器向水声换能器发送信号以产生强超声波场实现船体下部有效杀灭区域的有害鱼卵消除，同时，主控模块会通过船体控制器控制船体沿当前工作模式下的规划路径前进，并自动完全鱼塘所有区域的有害鱼卵的清除工作。
51.图3为鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人蛇形巡航图。鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人完成灭杀任务可以采用随机搜索、预定路线等模式实现。在本实施例中，采用蛇形巡航方式进行有害鱼卵的灭杀。其其执行任务过程中，主要参数的确定方法如下：换能器3
的作用有效范围大致为一个l
×
w的区域，其中l为作用区域长度，w为作用区域宽度，通过换能器3的声场设计可实现该作用区域大于船体1在水面上的投影区域；当作用时长为t时可以将有害鱼类鱼卵全部杀死，由此可确定鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人在水面上的行进速度v≤l/t；当机器人采用蛇形巡航方式工作时，其相邻航迹间距离d≤w。
52.图4为主控器程序流程图。在蛇形巡航模式下，其具体步骤为：
53.第一步，机器人开机，系统开始工作；
54.第二步，由操作者通过主控器7设定机器人的巡航模式设定为蛇形巡航模式；
55.第三步，主控器7向主控器7内的da转换器发出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器3向船体1下方区域发射超声波，在巡航过程中超声波持续不停发射；
56.第四步，开始巡航，在水面上根据，并设定为蛇形巡航模式执行相应的巡航灭杀有害鱼类鱼卵工作；
57.第五步，判定是否到达鱼塘边界或遇到障碍物，如果没有则继续原路线巡航，如果有则首先判定是否已完成灭杀任务，如果没有完成则修改巡航路线，并沿新路线巡航，如果任务完成则结束系统工作。
58.在整个蛇形巡航过程中，主控器7始终会对当前是否到达鱼塘边界或遇到障碍物进行判定。同时，在蛇形巡航模式下设有当前鱼塘地图构建功能，并通过构建的地图判定哪些区域还未进行有害鱼类鱼卵灭杀，并对这地区域规划任务并执行灭杀任务。
59.应当注意，本发明的实施方式额方法部分可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体，或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
60.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所做的做的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，包括：船体，采用薄壳设计，通过浮力浮在水面上，用于安装鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的各个部件，船体在安装完所有部件后，须使装于其下部的水声换能器完全浸入于水中；动力推进及方向控制装置，安装于船体尾部下方，整体浸入水中，主要由螺旋桨、船舵组成，或由兼具动力推进及方向控制的吊舱式推进器构成，用以实现鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的运动控制；水声换能器，安装于船体的底部，并位于动力推进及方向控制装置之前，为一频段为20～55khz的换能器阵列组成，换能器阵列采用透声橡胶密封，其前沿采用弧形设计以减小前进时的水阻力；太阳能电池板，安装于船体上部的平台上，用于将太阳能转化的电能，从而为鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人提供工作所需的电能；带有电源控制器的蓄电池，安装于船体上部平台上靠近太阳能电池板的位置，电源控制器控制太阳能电池板转换来的电能向蓄电池中充电，并通过蓄电池或太阳能电池板向鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的各个部件提供电能；北斗/gps双模天线，用于接收北斗及gps的定位信号，并将其传送到主控器中，通过主控器实现鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的在鱼塘水面上的定位；主控器，安装于船体内的平台上，主要由主控模块、北斗/gps接收模块、惯性导航单元(imu)、da转换器、功率放大器、船体控制器组成，是鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人的系统控制器，主要完成机器人的定位、任务规划、运动控制、超声波发射控制任务；超声测距模块，由收发一体的超声波换能器、测距电路构成，在船体外水面上的各个面上均有分布，并组成一个绕船体360
°
无死角的探测有效区域，实现对鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人周围障碍物的探测。2.根据权利要求1所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述主控器的主控模块通过北斗/gps接收模块接收来自北斗/gps双模天线的定位信号，实现对机器人的实时定位；主控模块与超声测距模块相接，用于确定其与岸边或障碍物的距离；惯性导航单元(imu)通过spi、i2c等接口与主控模块相连，并给出惯性导航数据；主控模块控制船体控制器，并对动力推进及方向控制装置进行控制，进而实现对船体的运动控制；主控模块通过串口、并口等外围接口联接da转换器，并输出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器发出20～55khz范围内的单频或扫频正弦波、锯齿波、三角波超声信号。3.根据权利要求1所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述主控器还包括：北斗/gps接收模块，主要用于接收北斗/gps天线获得的卫星定位信息，实现船体的水面定位。4.根据权利要求2所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述惯性导航单元(imu)为船体提供定位、姿态信息，便于控制船体沿规划的路径前进作业；由于imu有累积误差，通过采用差分式北斗/gps接收模块可实现10cm精度的定位，并以之校准imu的定
位信息，并通过扩展卡尔曼滤波实现更精准的定位。5.根据权利要求1所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述换能器作用有效范围为一个l
×
w的区域，其中l为作用区域长度，w为作用区域宽度，通过换能器声场设计可实现该作用区域大于船体在水面上的投影区域；当作用时长为t时可以将有害鱼类鱼卵全部杀死，由此确定鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人在水面上的行进速度v≤l/t；当机器人采用蛇形巡航方式工作时，其相邻航迹间距离d≤w。6.根据权利要求1所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述动力推进及方向控制装置可采用螺旋桨提供动力、船舵控制方向，也可采用动力、方向一体化控制装置。7.根据权利要求1所述的鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人，其特征在于，所述惯性导航单元imu累积误差由北斗/gps双模天线获得的定位信息定期校准；北斗/gps信息及imu信息共同输入到主控器的信号处理芯片中，通过扩展卡尔曼滤波处理后，反馈到imu端实现反馈校正。8.一种权利要求1所述的机器人的控制方法，其特征在于，包括：第一步，机器人开机，系统开始工作；第二步，由操作者通过主控器设定机器人的巡航模式，如果操作者没有设置巡航模式，则以默认的巡航模式运行；第三步，主控器向da转换器发出超声频段的数字信号，然后由da转换器转换为模拟电信号，经功率放大器放大后，驱动水声换能器向船体下方区域发射超声波，在巡航过程中超声波持续不停发射；第四步，开始巡航，在水面上根据巡航模式执行相应的巡航灭杀有害鱼类鱼卵工作；第五步，判定是否到达鱼塘边界或遇到障碍物，如果没有则继续原路线巡航，如果有则首先判定是否已完成灭杀任务，如果没有完成则修改巡航路线，并沿新路线巡航，如果任务完成则结束系统工作。9.权利要求8所述的机器人的控制方法，其特征在于，在整个巡航过程中，主控器始终会对当前是否到达鱼塘边界或遇到障碍物进行判定；同时，每种巡航模式下都设有当前鱼塘地图构建功能，并通过构建的地图判定哪些区域还未进行有害鱼类鱼卵灭杀，并对这地区域规划任务并执行灭杀任务。

技术总结
本发明设计机器人技术领域，具体提供一种鱼塘有害鱼类鱼卵声波清除机器人及控制方法，以解决目前无法有效清除鱼塘里有害鱼卵的问题。机器人主要由由船体、动力推进及方向控制装置、水声换能器、太阳能电池板、带有电源控制器的蓄电池、北斗/GPS双模天线、主控器、超声测距模块组成。本发明可以解决鱼塘无法根除有害鱼卵的问题，同时可以有效清除有害鱼类鱼卵孵化后对其他养殖鱼类的威胁，能够大幅提升养殖鱼类的产量。同时能长期改善池塘的水生环境，适用于大多数水生物养殖类基地，在鱼类养殖产业中有着良好的应用前景。业中有着良好的应用前景。业中有着良好的应用前景。


技术研发人员：陈敏 汪传甲 倪帅 耿智博 曹阳 徐利梅 谢晓梅 李学生 魏明珠 马忠慧
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/6/26