一种自主巡检预警仿生机器海豚系统及控制方法

1.本发明涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种自主巡检预警仿生机器海豚系统及控制方法。


背景技术：

2.无人渔场是人工不进入渔场的情况下，利用物联网、大数据、人工智能、5g、云计算、机器人等新一代信息技术，对渔场设施、装备等进行远程控制、全程自动控制或机器人自主控制，完成所有渔场生产、管理作业的一种全天候、全过程、全空间的无人化生产的养殖模式。
3.无人渔场不仅要求对水体的溶解氧、温度、ph等水质参数进行三维动态检测，实时获取水质参数变化情况，还要求实时监测无人渔场中鱼类的生长情况和水面的异物。
4.传统的水下机器人采用螺旋桨作为推进器、外部线缆提供电力，采用这种推进和供电方式对水体的扰动大，不易近距离监测鱼类。仿生机器人模仿生物顺应自然环境的生理结构来实现优异的运动性能且不易引起生物的警觉，针对无人渔场三维水质动态检测和鱼类生长情况实时监测的要求，亟需一种自主巡检预警的仿生机器人。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种自主巡检预警仿生机器海豚系统及控制方法，以实现水质和鱼类生长情况的实时动态监测。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种自主巡检预警仿生机器海豚系统，包括：依次静密封连接的头部、胸部、腹部和尾部；
8.所述头部包括头部感知信息模块；所述头部感知信息模块包括深度传感器、惯性测量传感器、主动声纳和双目相机单元，所述深度传感器用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的深度信息；所述惯性测量传感器用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的位置信息和姿态信息；所述双目相机单元用于检测水下图像和视频信息；所述主动声纳用于获取所述自主巡检预警仿生机器海豚系统前方水域的环境回波信息；
9.所述胸部包括胸部多模态运动控制模块；所述胸部多模态运动控制模块包括主控制器；所述头部感知信息模块与所述主控制器连接；
10.所述腹部包括腹部信息感知模块和腹部多模块运动控制模块；所述腹部信息感知模块包括多水质参数传感器；所述多水质参数传感器和所述腹部多模块运动控制模块均与所述主控制器连接；所述多水质参数传感器用于检测水质环境信息；所述腹部多模块运动控制模块用于驱动所述自主巡检预警仿生机器海豚系统运动。
11.可选地，所述头部还包括头部透明壳体；所述头部感知信息模块还包括与所述主控制器连接的导航模块；所述主动声纳和所述深度传感器固定在所述头部透明壳体的外侧；所述导航模块、所述惯性测量传感器和所述双目相机单元均设置在所述头部透明壳体
的内侧。
12.可选地，所述胸部还包括胸部壳体和肋部连接件；所述胸部多模态运动控制模块还包括胸鳍、胸鳍密封单元和舵机单元；所述胸部壳体与所述头部透明壳体连接；所述胸鳍通过所述胸鳍密封单元设置在所述胸部壳体的外侧；所述舵机单元与所述胸鳍密封单元连接；所述舵机单元和所述主控制器均固定在所述胸部壳体的内侧；所述肋部连接件用于连接所述胸部壳体和所述腹部。
13.可选地，所述腹部还包括腹部壳体和腰部连接件；所述腹部信息感知模块还包括背鳍信号收发单元；所述背鳍信号收发单元与所述导航模块连接；所述多水质参数传感器设置在所述腹部外壳的外侧；所述背鳍信号收发单元和所述腹部多模块运动控制模块均设置在所述腹部壳体的内侧；所述腰部连接件用于连接所述腹部壳体和所述尾部。
14.可选地，所述尾部包括腱驱动传动模块、万向脊柱模块和仿生海豚尾；
15.所述腱驱动传动模块均与所述万向脊柱模块和所述仿生海豚尾连接；所述万向脊柱模块和所述仿生海豚尾还与所述腰部连接件连接。
16.一种自主巡检预警仿生机器控制方法，所述自主巡检预警仿生机器控制方法应用于上述任意一项所述的自主巡检预警仿生机器海豚系统，所述自主巡检预警仿生机器控制方法包括：
17.获取深度信息、位置信息、姿态信息、环境回波信息、水质环境信息以及水下图像和视频信息；
18.根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径；
19.根据所述环境回波信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的前方物体；
20.根据所述前方物体调整所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动速度；
21.根据所述游动路径和所述游动速度控制所述自主巡检预警仿生机器海豚系统游动；
22.根据所述水下图像和视频信息对所述前方物体进行识别，确定所述前方物体的状态；所述前方物体的状态包括前方物体的种类和健康状况；
23.根据所述水质环境信息和设定阈值进行对比和预警。
24.可选地，所述根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径，具体包括：
25.基于无人渔场的边界条件根据所述根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息利用动态快速扩展随机树算法确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径。
26.可选地，所述根据所述水下图像和视频信息对所述前方物体进行识别，确定所述前方物体的状态，具体包括：
27.根据所述水下图像和视频信息利用yolo算法进行前方物体识别，得到前方物体的种类；
28.根据所述前方物体的种类判断是否为鱼群，得到第一判断结果；
29.若所述第一判断结果为否，则控制背鳍信号收发单元发出预警并将控制所述背鳍信号收发单元将所述深度信息和所述位置信息发送至岸基系统；
30.若所述第一判断结果为是，则根据所述水下图像和视频信息利用长短期记忆算法
进行识别，得到前方物体的健康状况。
31.可选地，在所述据所述水下图像和视频信息利用长短期记忆算法进行识别，得到前方物体的健康状况之后还包括：
32.判断所述健康状态是否为健康，得到第二判断结果；
33.若所述第二判断结果为是，则利用生物量估测算法对鱼的外形尺寸和质量进行估测；
34.若所述第二判断结果为否，则控制控制背鳍信号收发单元发出预警。
35.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
36.本发明所头部感知信息模块包括深度传感器、惯性测量传感器、主动声纳和双目相机单元，所述深度传感器用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的深度信息；所述惯性测量传感器用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的位置信息和姿态信息；所述双目相机单元用于检测水下图像和视频信息；所述主动声纳用于获取所述自主巡检预警仿生机器海豚系统前方水域的环境回波信息；所述腹部包括腹部信息感知模块和腹部多模块运动控制模块；所述腹部信息感知模块包括多水质参数传感器；所述多水质参数传感器和所述腹部多模块运动控制模块均与所述主控制器连接；所述多水质参数传感器用于检测水质环境信息；所述腹部多模块运动控制模块用于驱动所述自主巡检预警仿生机器海豚系统运动。通过深度传感器、惯性测量传感器、主动声纳、双目相机单元和多水质参数传感器检测的数据利用主控制器进行处理实现水质和鱼类生长情况的实时动态监测。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统整体结构示意图；
39.图2为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统头部结构示意图；
40.图3为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统胸部结构示意图；
41.图4为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统腹部结构示意图；
42.图5为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统尾部结构示意图；
43.图6为本发明提供的自主巡检预警仿生机器海豚系统信息感知与运动控制结构示意图；
44.图7为本发明提供的自主巡检预警仿生机器控制方法示意图。
45.符号说明：
46.1-头部，2-胸部，3-腹部，4-尾部，5-头部透明壳体，6-深度传感器，7-主动声纳，8-惯性测量传感器，9-gps/北斗导航模块，10-双目相机单元，11-胸部壳体，12-nvidiajetson xavier，13-舵机单元，14-胸鳍，15-胸鳍密封单元，16-肋部连接件，17-背鳍信号收发单元，18-电池盒，19-stm32驱动单元，20-多水质参数传感器，21-腹部壳体，22-腰部连接件，23-腹部航空插头，24-无刷电机，25-无刷电机固定架，26-传动座，27-万向节，28-传动线，29-仿生海豚尾，30-肋骨，31-蒙皮，32-转盘，33-镍钛合金丝。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.本发明的目的是提供一种自主巡检预警仿生机器海豚系统及控制方法，以实现水质和鱼类生长情况的实时动态监测。
49.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
50.如图1-图5所示，本发明提供的一种自主巡检预警仿生机器海豚系统，包括：依次静密封连接的头部1、胸部2、腹部3和尾部4。头部1和腹部3装有信息感知模块，胸部2、腹部3和尾部4装有多模态运动控制模块。
51.如图2所示，所述头部1包括头部感知信息模块；所述头部感知信息模块包括深度传感器6、惯性测量传感器8、主动声纳7和双目相机单元10，所述深度传感器6用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的深度信息；所述惯性测量传感器8用于检测所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的位置信息和姿态信息；所述双目相机单元10用于检测水下图像和视频信息；所述主动声纳7用于获取所述自主巡检预警仿生机器海豚系统前方水域的环境回波信息。主动声纳7获取仿生机器海豚前方水域的环境信息，通过返回的声波信息感知前方是否存在物体。所述双目相机单元10包括双目相机和两个自由度增稳云台，所述两个自由度增稳云台包括两个舵机和云台连接结构，双目相机用于稳定获取近距离的图像和视频信息。
52.所述胸部2包括胸部多模态运动控制模块；所述胸部多模态运动控制模块包括主控制器；所述头部感知信息模块与所述主控制器连接。本发明中的主控制器为nvidia jetson xavier12。
53.所述腹部3包括腹部信息感知模块和腹部多模块运动控制模块；所述腹部信息感知模块包括多水质参数传感器20；所述多水质参数传感器20和所述腹部多模块运动控制模块均与所述主控制器连接；所述多水质参数传感器20用于检测水质环境信息；所述腹部多模块运动控制模块用于驱动所述自主巡检预警仿生机器海豚系统运动。
54.在实际应用中，所述头部1还包括头部透明壳体5；所述头部感知信息模块还包括与所述主控制器连接的导航模块；其中，导航模块为gps/北斗导航模块9。所述主动声纳7和所述深度传感器6固定在所述头部透明壳体5的外侧；与头部透明壳体5内部相通的地方用o型圈静密封；所述导航模块、所述惯性测量传感器8和所述双目相机单元10均设置在所述头部透明壳体5的内侧。gps/北斗导航模块9和惯性测量传感器8用于感知仿生机器海豚的位置信息和姿态信息；gps/北斗导航模块9和惯性测量传感器8用螺钉固定在头部透明壳体5内侧的水平面上，两个自由度的增稳云台固定在头部透明壳体5内侧的上部，双目相机固定在两个自由度的增稳云台末端，由于仿生机器海豚在进行背腹式推进和腰尾摆动偏航时头部1会上下、左右振动，为抵消振动给双目相机拍摄带来的干扰设计了两个自由度的增稳云台，当仿生机器海豚头部1振动时，惯性测量传感器8测量出振动的偏差值，并将该值反馈给舵机，舵机转过相应的角度以抵消头部1的振动来实现稳定拍摄，双目相机单元10用于稳定
获取近距离的图像和视频信息。
55.在实际应用中，如图3所示，所述胸部2还包括胸部壳体11和肋部连接件16；所述胸部多模态运动控制模块还包括胸鳍14、胸鳍密封单元15和舵机单元13；所述胸部壳体11与所述头部透明壳体5连接；所述胸鳍14通过所述胸鳍密封单元15设置在所述胸部壳体11的外侧；所述舵机单元13与所述胸鳍密封单元15连接；所述舵机单元13和所述主控制器均固定在所述胸部壳体11的内侧；所述肋部连接件16用于连接所述胸部壳体11和所述腹部3。
56.胸鳍14通过胸鳍密封单元15安装在胸部壳体11外部两侧，胸鳍密封单元15采用动密封，胸鳍密封单元15由传动轴、轴承、o型圈、格莱圈、胸鳍法兰和胸鳍压盖组成，传动轴一端连接胸鳍14，另一端与连接舵机的舵盘固定；胸鳍法兰固定在胸部壳体11上，与胸部壳体11配合的部位用0型圈静密封；轴承和格莱圈套在传动轴上嵌在胸鳍法兰内部，胸鳍压盖轴向压住格莱圈实现动密封。舵机单元13固定在胸部壳体11内部，舵机单元13的输出轴与胸鳍密封单元15相连，舵机单元13由舵机、舵盘、固定架和螺柱组成，舵机的输出轴与舵盘相连，舵盘与传动轴固定，舵机带动传动轴旋转时胸鳍14也一起旋转。自带wifi模块的nvidia jetsonxavier12固定在胸部壳体11内部。nvidia jetson xavier12是整个仿生机器海豚的控制中心和信息接收、处理和发送中心，信息感知模块获取的信息经nvidia jetson xavier12处理后做出决策控制仿生机器海豚运动并通过wifi将获取的信息发送到岸基系统。肋部连接件16用于胸部2与腹部3的连接和静密封。
57.在实际应用中，如图4所示，所述腹部3还包括腹部壳体21和腰部连接件22；所述腹部信息感知模块还包括背鳍信号收发单元17；所述背鳍信号收发单元17与所述导航模块连接；所述多水质参数传感器20设置在所述腹部3外壳的外侧；所述背鳍信号收发单元17和所述腹部多模块运动控制模块均设置在所述腹部壳体21的内侧；所述腰部连接件22用于连接所述腹部壳体21和所述尾部4。所述腹部3还包括电源模块，所述电源模块包括开关单元、电池航空插头、电池组和电池盒18；所述腹部信息感知模块包括背鳍信号收发单元17、腹部航空插头23和多水质参数传感器20；所述腹部多模块运动控制模块包括stm32驱动单元19和无刷电机24。电源模块安装在腹部壳体21内部，用于控制整个仿生机器海豚的电源通断；位于腹部壳体21上部的腹部航空插头23用于给仿生机器海豚充电，电池组收纳在电池盒18里，电池盒18侧面的凹槽与腹部壳体21的凸体配合固定；背鳍信号收发单元17由背鳍、信号收发器和通信线组成，信号收发器固定在背鳍上用于接收gps/北斗导航信号以及通过wifi与岸基系统进行通信，通信线穿过背鳍内的空腔与腹部3的相应模块相连，背鳍与腹部壳体21之间采用静密封。背鳍信号收发单元17用于接收gps/北斗导航信号以及通过wifi与岸基系统进行通信；多水质参数传感器20贴附在腹部壳体21外侧使用卡扣固定，通过腹部航空插头23与腹部壳体21内部连接，用于监测无人渔场中养殖水体的ph、温度和溶解氧；stm32驱动单元19固定在腹部壳体21内部，通过与nvidia jetsonxavier12通信用于驱动无刷电机24转动；腰部连接件22用于腹部3与尾部4的连接和静密封。
58.在实际应用中，如图5所示，所述尾部4包括腱驱动传动模块、万向脊柱模块和仿生海豚尾29；所述腱驱动传动模块均与所述万向脊柱模块和所述仿生海豚尾29连接；所述万向脊柱模块和所述仿生海豚尾29还与所述腰部连接件22连接。
59.所述腱驱动传动模块包括转盘32、无刷电机固定架25、传动座26和传动线28，转盘32与无刷电机24配合，无刷电机24固定在无刷电机固定架25上，无刷电机固定架25和传动
座26固定在腰部连接件22上；所述万向脊柱模块包括万向节27、肋骨30、镍钛合金丝33和蒙皮31，两两耦合的万向节27通过镍钛合金丝33串联，肋骨30固定在万向节27末端，蒙皮31覆盖在肋骨30上；腱驱动模块固定在腰部连接件22上，仿生海豚尾29通过万向脊柱模块与腰部连接件22相连。四条传动线28一端固定在转盘32上，另一端固定在仿生鱼尾上，中间穿过肋骨30，无刷电机24转动时带动转盘32拉动传动线28，传动线28牵引万向脊柱模块弯曲，从而实现仿生机器海豚尾部4的上下拍动和左右摆动。
60.如图6所示，双目相机通过usb与nvidia jetsonxavier12相连，主动声纳通过rs485向nvidia jetsonxavier12传输声纳图像信息，gps/北斗导航模块9通过usart向nvidia jetsonxavier12传输位置信息，多水质参数传感器20通过rs485向nvidia jetson xavier12传输水质参数信息，nvidia jetsonxavier12与stm32驱动单元19之间通过usart通信，stm32驱动单元19通过输出pwm信号分别控制增稳云台和舵机单元，stm32驱动单元19通过iic获取深度传感器6发送的深度信息，stm32驱动单元19通过usart获取惯性测量传感器8发送的姿态信息，stm32驱动单元19通过can控制无刷电机24转动。电源模块为nvidia jetsonxavier12和stm32驱动单元19供电。
61.岸基系统通过wifi发布仿生机器海豚工作的指令，鳍信号收发单元接收指令后仿生机器海豚根据gps/北斗导航模块、惯性测量传感器和深度传感器提供的位置、姿态和深度信息开始自主在无人渔场的三维水域巡游。主动声纳获取仿生机器海豚前方水域的回波信息，若前方有物体，仿生机器海豚则减慢游动速度缓慢靠近，逐渐接近时双目相机开始识别前方物体，若前方物体是鱼类，则对鱼类健康状况进行识别并记录，如发现鱼类行为异常或出现异种鱼，则通过wifi向岸基系统发出警报。贴附在仿生机器海豚腹部的多水质传感器实时检测并记录无人渔场水体中的溶解氧、ph和温度，若有水质参数超过设定值，则通过wifi向岸基系统发出预警。在完成一次全方位的巡检后仿生机器海豚游到固定停靠位置，通过wifi将所有记录的声纳图像信息、双目图像信息和水质参数信息上传到岸基系统。
62.本发明的目的是提供一种满足无人渔场三维水质动态检测和鱼类生长情况实时监测要求的自主巡检预警仿生机器海豚。仿生机器海豚通过胸鳍和尾部的控制，实现仿生机器海豚直游、俯仰、偏航和横滚运动，同时通过携带的多种传感器对周围信息进行感知，主动声纳探测较远距离水域的信息，双目相机近距离跟拍鱼群，为局部识别、病害识别、行为识别、死鱼识别提供数据源并对水体中鱼群的异常情况向岸基系统发出预警，多水质参数传感器实时检测水质信息并记录，如果超过设定值则向岸基系统发出预警，记录的水质参数信息为研究水体中溶解氧、ph和温度的时空分布提供数据源。
63.为更方便地管理多个传感器获取的数据和控制仿生机器海豚的运动，本发明采用ros操作系统。ros操作系统是运用分布式计算资源来执行调度、加载、监视、错误处理等任务的系统。根据ros操作系统的框架将仿生机器海豚的各个功能模块分别设置了不同的节点，用于远距离感知的声纳节点、用于近距离监测的双目相机节点、用于稳定双目相机的增稳云台节点、舵机节点、电机结点、导航节点、定位节点、深度节点和电源节点，采用主题发布/订阅和服务请求/响应机制实现仿生机器海豚的控制和消息传输。
64.本发明还提供一种自主巡检预警仿生机器控制方法，所述自主巡检预警仿生机器控制方法应用于所述的自主巡检预警仿生机器海豚系统，所述自主巡检预警仿生机器控制方法包括：
65.获取深度信息、位置信息、姿态信息、环境回波信息、水质环境信息以及水下图像和视频信息。
66.根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径。
67.根据所述环境回波信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的前方物体。
68.根据所述前方物体调整所述自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动速度。
69.根据所述游动路径和所述游动速度控制所述自主巡检预警仿生机器海豚系统游动。
70.根据所述水下图像和视频信息对所述前方物体进行识别，确定所述前方物体的状态；所述前方物体的状态包括前方物体的种类和健康状况。
71.根据所述水质环境信息和设定阈值进行对比和预警。
72.在实际应用中，所述根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径，具体包括：
73.基于无人渔场的边界条件根据所述根据所述深度信息、所述位置信息和所述姿态信息利用动态快速扩展随机树算法确定自主巡检预警仿生机器海豚系统的游动路径。
74.在实际应用中，所述根据所述水下图像和视频信息对所述前方物体进行识别，确定所述前方物体的状态，具体包括：
75.根据所述水下图像和视频信息利用yolo算法进行前方物体识别，得到前方物体的种类。
76.根据所述前方物体的种类判断是否为鱼群，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为否，则控制背鳍信号收发单元发出预警并将控制所述背鳍信号收发单元将所述深度信息和所述位置信息发送至岸基系统；若所述第一判断结果为是，则根据所述水下图像和视频信息利用长短期记忆算法进行识别，得到前方物体的健康状况。
77.在实际应用中，在所述据所述水下图像和视频信息利用长短期记忆算法进行识别，得到前方物体的健康状况之后还包括：
78.判断所述健康状态是否为健康，得到第二判断结果；若所述第二判断结果为是，则利用生物量估测算法对鱼的外形尺寸和质量进行估测；若所述第二判断结果为否，则控制控制背鳍信号收发单元发出预警。
79.如图7所示，本发明还提供一种自主巡检预警仿生机器控制方法在实际应用中具体工作流程。
80.岸基系统通过wifi发布仿生机器海豚工作的指令，背鳍信号收发单元接收指令后仿生机器海豚启动。
81.首先根据gps/北斗导航模块获取的经纬度信息建立以仿生机器海豚启动位置为原点、无人渔场边界和深度为范围的三维坐标系，确定无人渔场中其他设备如自动增氧机、自动投饵机和无人船等的位置。惯性测量传感器和深度传感器获取此时仿生机器海豚的姿态信息和深度信息，姿态信息包括仿生机器海豚的俯仰角和偏航角，初始状态为0，根据姿态信息和深度信息建立以仿生机器海豚重心为原点、头部正对方向为x方向、左胸鳍指向方向为y方向、沿背鳍向上方向为z方向的相对坐标系，然后根据无人渔场中其他设备的位置以及边界条件使用动态快速扩展随机树算法(rapidly-exploring random tree,rrt)生成
仿生机器海豚三维自主巡检路径。由于无人渔场中的作业设备如无人船是移动的，所以使用动态rrt算法实时生成的自主巡检路径是在不断调整的。其中边界条件为无人渔场边界和无人渔场深度。
82.根据规划的路径nvidia jetsonxavier生成不同的运动指令和姿态指令并把运动指令和姿态指令通过串口通信发送到stm32驱动单元，运动指令包括高速、中速、低速、直游、倒游、左偏航、右偏航、上浮、下潜等，姿态指令包括偏航角、俯仰角和深度，stm32驱动单元解析获取的运动指令和姿态指令，然后使用pid控制方法控制无刷电机和舵机转动，舵机单元带动胸鳍偏转、无刷电机牵引尾部上下摆动和左右拍动来实现仿生机器海豚运动，最终达到惯性测量传感器和深度传感器获取的偏航角、俯仰角和深度与姿态指令中设置的一致。
83.仿生机器海豚开始巡游后，主动声纳获取仿生机器海豚前方水域的回波信息，根据回波信息将无人渔场中可能出现的情况分为两类，第一类是鱼群或异物，特征是数量较多，会移动，但单体反射面积比较小；第二类是无人渔场设备或障碍物，特征是数量较少，不移动，单体反射面积大。若是第二类则在三维坐标系中标定出现的无人渔场设备或障碍物，然后重新规划路径；若是第一类则减慢游动速度缓慢靠近，双目相机获取近距离的视频信息，nvidia jetson xavier使用yolo系列算法实时处理双目相机获取的视频信息对仿生机器海豚前方的物体进行目标检测，若是垃圾等异物则通过wifi向岸基系统发出预警，为作业设备标定作业方位；若是鱼类则首先进行种类识别，如果出现异种鱼则向岸基系统发出预警，提示有外来物种入侵；若是养殖鱼群则根据目标检测的结果计算鱼群在三维坐标中的位置，保持鱼群在双目相机的视野范围内跟随鱼群游动一小段距离，nvidia jetsonxavier通过使用长短期记忆算法(long short-termmemory,lstm)对这一过程中的视频信息分析，对鱼类健康状况进行识别并记录，鱼类健康状况分为正常、患病、缺氧和死亡四类，如果出现患病、缺氧和死亡则向岸基系统发出预警，需要无人渔场中的其他设备介入；如果正常则调用生物量估测算法对鱼的外形尺寸和质量进行估测并记录。
84.仿生机器海豚在巡游过程中，贴附在仿生机器海豚腹部的多水质传感器实时检测并记录无人渔场水体中的溶解氧、ph和温度，若有水质参数超过设定值，则通过wifi向岸基系统发出预警。
85.在完成一次全方位的巡检后仿生机器海豚游到固定停靠位置，通过wifi将所有记录的声纳图像信息、双目图像信息和水质参数信息上传到岸基系统。
86.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
87.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。