摘要：梳草船已逐步成为河蟹养殖池塘水草管理的重要装备,为实现梳草船运行的自动化,设计开发了一款以风机作为驱动装置的梳草船导航控制系统。针对梳草船设计了一套软硬件控制系统,建立了梳草船运动模型并进行了试验验证,采用航向预估PID控制方法和LOS视圆法实现了梳草船的运动控制与路径跟踪,在实际养殖场进行了航速测试,路径跟踪和水草收割试验。结果表明,在所设计的导航系统控制下,梳草船的最大运行速度可达1.14 m/s,PID航向控制方法和LOS视圆法可以准确实现梳草船的路径点跟踪,在天气条件良好的情况下,路径跟踪的平均误差小于0.96 m,与人工方式相比,单位时间内水草清理质量提高94.3%,有效降低了水草收割的劳动强度,提高蟹塘水草管理自动化水平。

摘要：水草管理是河蟹养殖的重要环节,为降低水草收集设备操控劳动强度,降低人员使用量,研发梳草船的风机驱动系统。该驱动系统主要由风机叶片、防护装置、支架、电机、减速传动和防水密封罩等组成。通过CFD流体仿真计算并验证实体船的阻力情况,进行风机选型,其额定功率为1100 W,工作电压48 V,叶片最大宽度100 mm,叶根倾斜角28°,设计具有自锁功能的转向系统。使用该驱动系统在河蟹养殖塘进行测试表明:48 V/24 Ah动力电池下其连续工作时间为1.5 h;无水草情况下空载和满载船速分别为1.14和0.43 m/s;轻度水草(水草顶端距离水面>3 cm且<8 cm)情况下空载和满载的最大船速分别为1.06和0.26 m/s;密集水草(水草顶端距离水面≤3 cm)情况下空载和满载的最大船速分别为0.71和0.12 m/s,同时可以保持前进姿态持续打捞水草;平均转弯半径1.2 m。现场应用表明该驱动系统满足蟹塘实际水草环境下梳草船的驱动需求,单位时间内与人工清理水草质量相比提高94.3%,为实现自动化水草管理打下了基础。