水族箱机器人控制系统、水族箱系统及水族箱系统控制方法与流程

本发明涉及一种水族箱机器人控制系统、水族箱系统及水族箱系统控制方法。

背景技术：

水族箱是用来饲养鱼类的玻璃器具，起到观赏的作用。水族箱又称为生态鱼缸或水族槽，是为观赏用、专门饲养水生动植物的容器，是一个动物饲养区，通常至少有一面为透明的玻璃及高强度的塑料。水族箱内人工饲养著生活于水中的植物及动物。水族饲养亦是世界各地盛行的嗜好之一，全球约有6千万名热爱者。水族箱的种类有很多变化，有简单的只饲养一条鱼的小鱼缸，到复杂得需要配备精密支援系统的生态模拟水族箱。

在水族箱中饲养鱼类往往会遇到很多的问题，比如人们因长时间外出而无法按时对鱼类进行喂食。鱼类在吃了食物后会在水中进行排泄；时排泄物漂浮在水中，且不好清理。同时水族箱是用来观赏鱼类的，由于水族箱外壁玻璃和水的产生的折射导致无法清晰的欣赏鱼类。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种水族箱机器人控制系统，该水族箱机器人控制系统能够自动控制水族箱机器人对鱼类进行喂食，能够净化水质；本发明还提供了一种水族箱系统能够调节水温和水中的含氧量，便于鱼类生存。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种水族箱机器人控制系统，它包括机器人主控器，所述机器人主控器上连接有电源模块、涡轮电机控制模块、进排水电磁阀控制模块、排水泵控制模块、喂料电磁阀控制模块、LED灯控制模块、时钟模块、摄像头和水舱内水位检测传感器；其中，涡轮电机控制模块上连接有左涡轮电机和右涡轮电机；进排水电磁阀控制模块上连接有进水口电磁阀和排水口电磁；排水泵控制模块上连接有排水泵；喂料电磁阀控制模块上连接有第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀；LED灯控制模块上连接有LED灯。

所述电源模块为控制系统供电；

所述进排水电磁阀控制模块用于控制进水口电磁阀和出水口电磁阀的开闭；

所述排水泵控制模块用于控制排水泵的启停；

所述喂料电磁阀控制模块用于控制第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开闭；

所述LED灯控制模块用于控制LED灯的亮灭；

所述时钟模块用于记录当前的时间；所述水舱内水位检测传感器用于检测水舱内的水位。

进一步的，所述水族箱机器人控制系还通过无线通信模块与移动终端相连；所述移动终端包括通过无线通信模块与机器人主控器相连的移动终端主控器；所述移动终端主控器上连接有显示屏和若干按键；所述按键包括方向按键、喂食时间设定按键、拍照按键、摄像按键和照明按键。

所述显示屏能够显示摄像头拍摄的照片和视频；移动终端主控器上连接的按键能够控制水族箱机器人的工作；方向按键控制机器人直行、转向、上浮、下沉和悬浮；时间设定按键设定第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开启时间（开启时间为喂食时间）；拍照按键和摄像按键用于控制摄像头拍照和摄像；照明按键控制LED的亮灭。

进一步的，所述机器人主控器上还连接有水温检测传感器和含氧量检测传感器。

所述水温检测传感器用于检测水族箱内的水温；含氧量检测传感器用于检测水族箱内水中的含氧量。水温检测模块检测到的水温和含氧量检测传感器检测到的含氧量通过移动终端上的显示屏显示。

本发明还公开了一种水族箱系统，它包括水族箱机器人和水族箱，所述水族箱机器人上安装有上述水族箱机器人控制系统；所述水族箱上装设有增氧机和水温调节器，所述水族箱顶部开设有注水口，顶部开设有排水口，排水口上设置有滤网和排水阀门；所述增氧机和水温调节器都连接受控于安装在水族箱上的水族箱控制系统，所述水族箱控制系统通过无线通信模块与水族箱机器人控制系统相连。

进一步的，所述水族箱控制系统包括水族箱主控器，所述水族箱主控器上连接有增氧机控制模块和水温调节器控制模块；其中，增氧机控制模块上连接有增氧机，水温调节器控制模块上连接有水温调节器；所述水族箱主控器通过无线通信模块与机器人主控器相连。

所述增氧机控制模块用于控制增氧机工作，水温调节器控制模块用于控制水温调节器工作。

本发明还公开了一种水族箱系统的控制方法,所述水族箱机器人在停留在水族箱内或通过移动终端上的方向按键控制其在水族箱内移动；通过移动终端上的喂食时间设定按键分别设置第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开启时间；

水温检测检测传感器检测水族箱内的水温A，将检测到的水温A与机器人主控器内设定的温度值进行比较，当A1≤A≤A2时，水温正常；当A＜A1时，机器人主控器发送升温信号给水族箱主控器，使水族箱机器人主控器控制水温调节器控制模块，使水温调节器控制模块控制水温调节器对水升温，直到A=A1为止;当A＞A2时，机器人主控器发送降温信号给水族箱主控器，使水族箱主控器控制水温调节器控制模块，使水温调节器控制模块控制水温调节器对水降温，直到A=A2为止；

含氧量检测传感器检测水中的含氧量B，将检测到的含氧量B与机器人主控器内设定的含氧量值进行比较，当B≥B1时，含氧量正常；当B<B1时，机器人主控器发送增氧信号给水族箱主控器，使水族箱主控器控制增氧机控制模块，使增氧机控制模块控制增氧机增氧，直到B=B1为止;

当喂食时间到时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制相应的喂料电磁阀打开，进行喂料；

所述移动终端上的显示屏显示水温检测检测传感器检到的水温A和含氧量检测传感器检测水中的含氧量B。

进一步的，通过移动终端上的方向按键控制水族箱机器人移动时，包括直行、转向、上浮、下沉和悬浮五种运动状体状况；其中，直行和转向通过控制左涡轮电机和右涡轮电机的转速来实现；直行时，机器人主控器控制涡轮电机控制模块，使涡轮电机控制模块控制左涡轮电机和右涡轮电机以相同的速度转动，实现直行；转向时，机器人主控器控制涡轮电机控制模块，使涡轮电机控制模块控制左涡轮电机和右涡轮电机以不同的速度转动；当左涡轮电机的转速大于右涡轮电机的转速时，机器人右转；当右涡轮电机的转速大于做涡轮电机的转速时，机器人左转；

上浮、下沉和悬浮通过向水舱内注排水改变水族箱机器人的重力来实现；当水族箱机器人处于悬浮状态时，水族箱机器人的重力等于其受到的浮力；此时水舱内水位检测传感器检测到其内的水位为H₀;

当水族箱机器人上浮时,机器人主控器控制进排水电磁阀控制模块，使进排水电磁阀控制模块控制排水口电磁阀打开；机器人主控器控制排水泵控制模块，使排水泵控制模块控制排水泵排水，使水舱内水位检测传感器检测到水舱内的水位H＜H₀；

当水族箱机器人下沉时,机器人主控器控制进排水电磁阀控制模块，使进排水电磁阀控制模块控制进水口电磁阀打开，向水舱内注水，使水位检测传感器检测到水舱内的水位H>H₀。

进一步的，所述喂食时间通过移动终端上的喂食时间设定按键来设置；所述喂食时间分为T1、T2和T3；当时钟模块中的当前时间T=T1时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第一喂料电磁阀打开，进行喂料；

当时钟模块中的当前时间T=T2时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第二喂料电磁阀打开，进行喂料；

当时钟模块中的当前时间T=T3时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第三喂料电磁阀打开，进行喂料。

进一步的，当按下移动终端上的拍照按键或摄像按键，机器人主控器控制摄像头进行拍照或摄像，同时移动终端显示屏上显示拍摄到的照片或视频；当按下移动终端上的照明按键时，主控器控制LED灯控制模块，LED灯控制模块控制LED灯点亮进行照明。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的水族箱机器人控制系统，能够自动的控制水族箱机器人自动的喂食，且净化水质。同时还能够检测水中的含氧量和水温，通过移动终端来告知主人，便于人们了解水中鱼类的生存状况。

本发明的水族箱系统，能够自动的调节水温和增加水中的含氧量。保证了鱼类生存所需的生存环境。

附图说明

图1是本发明的水族箱机器人控制系统图；

图2是本发明中的水族箱系统图；

图3是水族箱机器人的水仓结构图；

图4是水族箱机器人的俯视图；

图5是水族箱机器人的主视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。

一种水族箱机器人，它包括机体1，所述机体1分为上、中、下三层；其中，上层为控制室6，中层为水舱8，下层为料舱11；所述控制室6内设置有水族箱机器人控制系统，水舱8内设置有净水器；所述机体1左右两侧设置有侧翼2，机体1尾部设置有尾翼3；所述侧翼2上设置有带动机体1运动的运动机构；所述运动机构连接受控于水族箱机器人控制系统。

水族箱机器人控制系统控制运动机构，进而带动水族箱机器人在水中直行或转向；机器人的上浮和下沉则通过水舱内的吸排水量来改变水族箱机器人的重力来控制。当水族管理机器人的重力大于其受到的浮力时，水族箱机器人下沉；当水族箱机器人的重力小于其受到的浮力时，水族箱机器人上浮；当水族箱管理机器的重力等于其受到的浮力时，水族箱机器人悬浮。由于水舱内设置有净水器，在吸排水的过程中，能将水中的杂质和鱼类排泄物吸入水舱中收集，同时净水器净化水质。水族箱管理机器上设置的料舱能够存储食物，进而能够对鱼类进行喂食。侧翼和尾翼的存在，能够保证水族箱管理机器在水中平稳的运动。

所述左右两侧翼2关于机体中轴线对称，两侧翼2内分别开设有与机体1中轴线平行的通孔5，所述通孔5内设置有运动机构，所述运动机构包括涡轮4和带动涡轮4转动的涡轮电机，所述涡轮电机连接受控于水族箱机器人控制系统；所述通孔5的前端和后端都设有格栅板10。

上述结构中，控制系统控制涡轮电机转动进而带动涡轮转动，推动水流使水族箱管理机器人移动。通孔上设置的格栅板能够防止将涡轮将鱼搅伤。

所述格栅板10为镶嵌在通孔5内的圆形的格栅板10；所述格栅板10上设置有若干沿格栅板10径向布置的叶片，所述叶片等间隔的绕格栅板的圆心一周设置；所述叶片能够绕格栅板10的径向方向翻转。

由于上述结构，叶片可以翻转，则各叶片间的间隙是可以调整的。通过调整格栅板的间隙能够调整进水量，改变水族箱管理机器人的移动速度。

所述水舱8的进水口设置在机体1的前端的，出水口设置在机体1的末端；所述进水口处设置有进水口格栅板12和进水口电磁阀16；所述出水口处设置有排水泵19、出水口电磁阀19和出水口滤网18；所述进水口电磁阀16、排水泵19和出水口电磁阀19都连接受控于水族箱机器人控制系统。

由于上述结构，通过机器人控制系统来控制进水口电磁阀和出水口电磁阀的开闭，能够实现水舱的吸排水，排水过程中需要排水泵工作。通过水舱的吸排水能够实现机器人的上浮、下沉和悬浮。

所述进水口格栅板12上等间隔的设置有若干竖直平行的格栅板叶片，所述格栅板叶片的上端和下端与进水口格栅板12转动连接。

由于格栅板叶片转动连接在进水口格栅板上，因此，每个格栅板叶片之间的间隙是可以调整的。进而控制水舱的进水速度和进入水舱中杂质和排泄物的体积。

所述水舱8内设置的净水器包括第一过滤腔13、第二过滤腔14和活性炭腔15。

所述第一过滤腔内设置有多层滤网；所述第二过滤腔内设置有若干颗粒球，所述颗粒球在水流流过第二过滤腔时，能够在第二过滤腔内朝任意方向窜动；所述活性碳腔内设置有活性炭。

由于上述结构，第一过滤腔能第一次滤去水中的杂质，将杂质留在水舱中，第二过滤腔中的颗粒球在水流流过时，与水发生碰撞进一步的滤去杂质；活性炭过滤腔能够过除去水中的臭味。

所述料舱11被其内设置的隔板分割成三个存料腔，每个存料腔底部都设置有出料口，且每个出料口上都设置有出料电磁阀；所述每个出料电磁阀都连接受控于水族箱机器人控制系统。

料舱被分成三个，根据不同的喂食时间，打开不同的存料腔来喂食。方便食物的记量。

所述控制室6前端设置有摄像头7；所述机体1外部上还设置有LED灯，所LED灯设置在设置在控制室6前端和/或料舱前端；所述摄像头和LED灯连接受控于水族箱机器人控制系统。

所述摄像头能在水中对鱼类进行拍照和录像，将机器人连接到移动设备上通过其上的显示屏，便能清洗的从多角度欣赏水中的鱼类且不会舍都折射现象的影响。

本发明的水族箱机器人控制系统，它包括机器人主控器，所述机器人主控器上连接有电源模块、涡轮电机控制模块、进排水电磁阀控制模块、排水泵控制模块、喂料电磁阀控制模块、LED灯控制模块、时钟模块、摄像头和水舱内水位检测传感器；其中，涡轮电机控制模块上连接有左涡轮电机和右涡轮电机；进排水电磁阀控制模块上连接有进水口电磁阀和排水口电磁；排水泵控制模块上连接有排水泵；喂料电磁阀控制模块上连接有第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀；LED灯控制模块上连接有LED灯。

所述电源模块为控制系统供电；

所述进排水电磁阀控制模块用于控制进水口电磁阀和出水口电磁阀的开闭；

所述排水泵控制模块用于控制排水泵的启停；

所述喂料电磁阀控制模块用于控制第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开闭；

所述LED灯控制模块用于控制LED灯的亮灭；

所述时钟模块用于记录当前的时间；所述水舱内水位检测传感器用于检测水舱内的水位。

所述水族箱机器人控制系还通过无线通信模块与移动终端相连；所述移动终端包括通过无线通信模块与机器人主控器相连的移动终端主控器；所述移动终端主控器上连接有显示屏和若干按键；所述按键包括方向按键、喂食时间设定按键、拍照按键、摄像按键和照明按键。

所述显示屏能够显示摄像头拍摄的照片和视频；移动终端主控器上连接的按键能够控制水族箱机器人的工作；方向按键控制机器人直行、转向、上浮、下沉和悬浮；时间设定按键设定第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开启时间（开启时间为喂食时间）；拍照按键和摄像按键用于控制摄像头拍照和摄像；照明按键控制LED的亮灭。

所述机器人主控器上还连接有水温检测传感器和含氧量检测传感器。

所述水温检测传感器用于检测水族箱内的水温；含氧量检测传感器用于检测水族箱内水中的含氧量。水温检测模块检测到的水温和含氧量检测传感器检测到的含氧量通过移动终端上的显示屏显示。

本发明还公开了一种水族箱系统，它包括水族箱机器人和水族箱，所述水族箱机器人上安装有上述水族箱机器人控制系统；所述水族箱上装设有增氧机和水温调节器，所述水族箱顶部开设有注水口，顶部开设有排水口，排水口上设置有滤网和排水阀门；所述增氧机和水温调节器都连接受控于安装在水族箱上的水族箱控制系统，所述水族箱控制系统通过无线通信模块与水族箱机器人控制系统相连。

所述水族箱控制系统包括水族箱主控器，所述水族箱主控器上连接有增氧机控制模块和水温调节器控制模块；其中，增氧机控制模块上连接有增氧机，水温调节器控制模块上连接有水温调节器；所述水族箱主控器通过无线通信模块与机器人主控器相连。

所述增氧机控制模块用于控制增氧机工作，水温调节器控制模块用于控制水温调节器工作。

本发明还公开了一种水族箱系统的控制方法,所述水族箱机器人在停留在水族箱内或通过移动终端上的方向按键控制其在水族箱内移动；通过移动终端上的喂食时间设定按键分别设置第一喂料电磁阀、第二喂料电磁阀和第三喂料电磁阀的开启时间；

水温检测检测传感器检测水族箱内的水温A，将检测到的水温A与机器人主控器内设定的温度值进行比较，当A1≤A≤A2时，水温正常；当A＜A1时，机器人主控器发送升温信号给水族箱主控器，使水族箱机器人主控器控制水温调节器控制模块，使水温调节器控制模块控制水温调节器对水升温，直到A=A1为止;当A＞A2时，机器人主控器发送降温信号给水族箱主控器，使水族箱主控器控制水温调节器控制模块，使水温调节器控制模块控制水温调节器对水降温，直到A=A2为止；

含氧量检测传感器检测水中的含氧量B，将检测到的含氧量B与机器人主控器内设定的含氧量值进行比较，当B≥B1时，含氧量正常；当B<B1时，机器人主控器发送增氧信号给水族箱主控器，使水族箱主控器控制增氧机控制模块，使增氧机控制模块控制增氧机增氧，直到B=B1为止;

当喂食时间到时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制相应的喂料电磁阀打开，进行喂料；

所述移动终端上的显示屏显示水温检测检测传感器检到的水温A和含氧量检测传感器检测水中的含氧量B。

通过移动终端上的方向按键控制水族箱机器人移动时，包括直行、转向、上浮、下沉和悬浮五种运动状体状况；其中，直行和转向通过控制左涡轮电机和右涡轮电机的转速来实现；直行时，机器人主控器控制涡轮电机控制模块，使涡轮电机控制模块控制左涡轮电机和右涡轮电机以相同的速度转动，实现直行；转向时，机器人主控器控制涡轮电机控制模块，使涡轮电机控制模块控制左涡轮电机和右涡轮电机以不同的速度转动；当左涡轮电机的转速大于右涡轮电机的转速时，机器人右转；当右涡轮电机的转速大于做涡轮电机的转速时，机器人左转；

上浮、下沉和悬浮通过向水舱内注排水改变水族箱机器人的重力来实现；当水族箱机器人处于悬浮状态时，水族箱机器人的重力等于其受到的浮力；此时水舱内水位检测传感器检测到其内的水位为H₀;

当水族箱机器人上浮时,机器人主控器控制进排水电磁阀控制模块，使进排水电磁阀控制模块控制排水口电磁阀打开；机器人主控器控制排水泵控制模块，使排水泵控制模块控制排水泵排水，使水舱内水位检测传感器检测到水舱内的水位H＜H₀；

当水族箱机器人下沉时,机器人主控器控制进排水电磁阀控制模块，使进排水电磁阀控制模块控制进水口电磁阀打开，向水舱内注水，使水位检测传感器检测到水舱内的水位H>H₀。

所述喂食时间通过移动终端上的喂食时间设定按键来设置；所述喂食时间分为T1、T2和T3；当时钟模块中的当前时间T=T1时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第一喂料电磁阀打开，进行喂料；

当时钟模块中的当前时间T=T2时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第二喂料电磁阀打开，进行喂料；

当时钟模块中的当前时间T=T3时，机器人主控器控制喂料电磁阀控制模块，使喂料电磁阀控制模块控制第三喂料电磁阀打开，进行喂料。

当按下移动终端上的拍照按键或摄像按键，机器人主控器控制摄像头进行拍照或摄像，同时移动终端显示屏上显示拍摄到的照片或视频；当按下移动终端上的照明按键时，主控器控制LED灯控制模块，LED灯控制模块控制LED灯点亮进行照明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。