[发明专利]海底生物捕捞机器人的自主导航和人机协同捕捞作业系统

权利要求书

1.一种海底生物捕捞机器人的自主导航和人机协同捕捞作业系统，其特征在于：包括捕捞机器人，用于对捕捞现场和捕捞机器人的状态进行综合分析处理和判断的、并用于在人机协同捕捞作业中为捕捞管理人员提供远程干预和管理的计算机，用于乘载捕捞管理人员以及收集和运输捕捞对象的母船，用于定位母船空间位置的GPS；

所述的捕捞机器人，包括捕捞机器人的本体，基于人工肌肉的具有海底行走和捕捞海底生物两种功能的机器手，用于感知水深的压力传感器，用于检测捕捞机器人行走方向的数字罗盘，用于获取捕捞机器人周边360°的全景立体视觉视频图像的双目立体全景视觉传感器和用于控制机器手协调海底行走、对捕捞对象的识别和空间定位、自主导航、控制捕捞动作以及与水面母船进行信息交互的智能体，以下简称Agent，与水面母船进行通信和能源设备提供设备连接的脐带；

所述的Agent根据所述的全景立体视觉传感器感知的信息进行分析、计算和推理，根据所述的捕捞管理人员下达的捕捞区域和捕捞时间的捕捞作业调度决策，自动做出路径规划，驱动所述的捕捞机器手完成边行走边捕捞的任务操作；通过通信网向捕捞管理人员提供非规则事件信息，请求捕捞管理人员的干预；

所述的Agent驻留在所述的捕捞机器人中，所述的Agent包括任务规划行为模块、协调行为模块、与捕捞管理人的交互行为模块、紧急行为模块、升降行为模块、避障行为模块、定位行为模块、路径跟踪行为模块、行走行为模块、转向行为模块、捕捞对象的识别行为模块、捕捞对象的空间定位行为模块和捕捞行为模块；

所述的通信网，用于捕捞管理人员与捕捞机器人之间的信息交互，GPS为母船提供空间位置信息，安装在捕捞机器人内的数字罗盘为捕捞机器人的行走方向提供方位信息；通过所述的通信网将分布在捕捞区域中的捕捞机器人与捕捞管理人员构成一个人-捕捞机器人一体化的捕捞管理和控制系统，协同地感知和采集网络分布区域的多捕捞机器人和各种捕捞对象的信息。

2.如权利要求1所述的海底生物捕捞机器人的自主导航和人机协同捕捞作业系统，其特征在于：捕捞管理人员驾驶乘坐在所述的母船的控制室中，通过通信网对分布在捕捞区域内的各所述的捕捞机器人进行巡视；对所述的捕捞机器人发生的各种非常规情况，即紧急行为进行及时的处置，对所述的捕捞机器人发出的捕捞海底生物装卸请求做出响应，控制请求的捕捞机器人上升到海面，然后将所述的捕捞机器人的本体底部从本体上卸下，用空的收集舱更换盛满了捕捞对象的收集舱，重新将所述的捕捞机器人本体的底部连接到本体上，接着将所述的捕捞机器人放入海中继续进行捕捞；所述的母船的控制室内配置了所述的计算机，所述的计算机中安装了捕捞管理和控制系统软件，所述的捕捞管理人员通过所述的计算机对分布在各区域内的所述的捕捞机器人进行捕捞管理和控制；所述的计算机通过所述的通信网与分布在各区域内的所述的捕捞机器人中的所述的Agent进行信息交互。

3.如权利要求1或2所述的海底生物捕捞机器人的自主导航和人机协同捕捞作业系统，其特征在于：所述的紧急行为模块，所述的紧急行为是所述的捕捞机器人优先级最高的行为，在所述的捕捞机器人避障行为失败后或者是发生颠倒不能行走事故就切换到所述的紧急行为；当所述的紧急行为发生时，所述的Agent立刻向所述的捕捞管理人员发出请求干预信息，等待所述的捕捞管理人员干预处理；当规定时间内没有接到所述的管理人员干预情况下，自动启动所述的升降行为模块工作，使得捕捞机器人浮出海面。

4.如权利要求1或2所述的海底生物捕捞机器人的自主导航和人机协同捕捞作业系统，其特征在于：所述的升降行为模块，用于控制捕捞机器人的上升或下降，当捕捞机器人上升到海面时上升动作自动停止，当捕捞机器人下降至海底时下降动作自动停止；所述的升降行为模块一方面由母船上的捕捞人员通过计算机控制，另一方面由捕捞机器人的Agent控制；母船上的捕捞人员的控制具有优先权。