鱼池清刷机器人控制系统设计与试验＊

胡勇兵，黄 达，李金刚

（中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海 200092）

0 引言

中国是世界第一水产养殖大国，陆基工厂化养殖作为工业化程度最高的一种先进养殖模式，虽在国内起步较晚，但无论是技术还是在产业应用上均取得了长足进步[1]。工厂化养殖鱼池规格大小一般有边长3.75 m 的方切角池或直径6 m的圆形池，采用易清洗的玻璃钢材料。鱼池清洗工作主要在三个时间节点：养鱼前、分池倒池阶段和养鱼结束。现阶段传统的清洗方式是养殖员工手持板刷清刷或者高压水枪冲洗，劳动强度大，效率低。因此，开发一种满足于水产养殖过程中进行自动清洗池底的智能化装备[2-4]，对于提高工厂化养殖效率，提升系统自动化和智能化水平具有现实意义。

目前，国内外针对鱼池的清洗设备还没有相关研究，但是地面清刷装备取得不错的研究进展，已有相关产品投入实际使用。欧美日韩等发达国家的电器制造商抓住了传统机械和控制感应单元结合的潮流，推出了一系列智能清洁机器人[5-6]。美国的iRobot 公司推出了Roomba 系列机器人，配备多种传感器探测环境，瑞典伊莱克斯公司的三叶虫是最早使用超声波导航技术的智能吸尘器，这两款都采用随机碰撞的方式来进行路径规划[7]。英国Dyson公司研发了DC06 清洁机器人[8]，以内螺旋方式清扫，能够自主避开障碍物。浙江大学等高校[9-10]最早研制智能清洁机器人，通过超声波传感器对环境进行学习，采用随机清扫和局部覆盖的清扫方式。……