隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向智能化方向轉(zhuǎn)型，網(wǎng)箱養(yǎng)殖機(jī)器人逐漸成為深海或近海養(yǎng)殖場景中的核心裝備。這類機(jī)器人需執(zhí)行網(wǎng)箱巡檢、餌料投喂、生物監(jiān)測等任務(wù)，但其作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，尤其是漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)密集且易受水流沖擊變形。若機(jī)器人因定位偏差或運(yùn)動(dòng)失控與漁網(wǎng)發(fā)生碰撞，不僅可能損壞設(shè)備，還會(huì)導(dǎo)致漁網(wǎng)破損引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)攝像頭或光學(xué)傳感器在水下易受懸浮物遮擋，而超聲波測距技術(shù)憑借其強(qiáng)穿透性和環(huán)境適應(yīng)性成為理想選擇。
福州大禹電子自主研發(fā)的水下測距傳感器，采用200kHz高頻超聲波換能器，其波束角控制在15°以內(nèi)，確保在渾濁水域中仍能實(shí)現(xiàn)0.2-8米的精準(zhǔn)測距。傳感器外殼采用ABS外殼，耐壓深度達(dá)100米，符合深海養(yǎng)殖需求。
針對水下多徑反射和生物噪聲干擾，系統(tǒng)采用自適應(yīng)閾值濾波技術(shù)，通過回波信號包絡(luò)分析有效識(shí)別真實(shí)測距信號。同時(shí)引入時(shí)間門控機(jī)制，屏蔽水面波浪產(chǎn)生的雜波干擾。
在福建寧德大黃魚深海養(yǎng)殖基地，配備該系統(tǒng)的機(jī)器人可沿網(wǎng)箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維螺旋式巡檢。2023年實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，傳感器在能見度低于0.5米的水體中仍能保持92%以上的檢測準(zhǔn)確率，成功將碰撞事故率從傳統(tǒng)模式的17次/月降至0.3次/月。
據(jù)舟山漁業(yè)管理局統(tǒng)計(jì)，應(yīng)用該技術(shù)后：
- 設(shè)備維修成本下降63%，年均節(jié)省維護(hù)費(fèi)用28萬元/臺(tái)
- 網(wǎng)箱破損率降低79%，減少逃逸損失約150萬元/年
- 巡檢效率提升3.2倍，人力成本節(jié)約45%
超聲波測距技術(shù)不僅解決了水下機(jī)器人導(dǎo)航的核心痛點(diǎn)，更為深遠(yuǎn)海智慧養(yǎng)殖提供了可靠的技術(shù)底座。隨著5G水下通信技術(shù)的突破，未來可望實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的智能化養(yǎng)殖作業(yè)集群。
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