基于控制技术的水产养殖小型水下机器人的设计与应用
水下机器人的设计和控制技术
水下机器人的设计和控制技术水下机器人，顾名思义，就是能够在水下运行的机器人。
随着科技的进步，水下机器人的应用越来越广泛。
在海洋勘测、渔业资源勘察、水下考古、海底石油开采甚至是深度探索等领域，都有着广泛的应用。
那么，水下机器人的设计和控制技术究竟能够如何实现这些任务呢？一、水下机器人的应用领域水下机器人的应用主要分为以下几个领域：1. 海洋勘测：水下机器人可以对海底的地形、海洋环境以及生物资源进行勘测。
通过水下机器人的勘测可以了解地形的起伏和变化、水下环境的水温、水流以及海底地貌的变化情况。
2. 渔业资源勘察：水下机器人可以进行渔业资源勘察，通过水下机器人的勘察可以了解沿海水域的渔业资源。
3. 水下考古：在建筑水利工程、海洋石油开发等过程中，经常会有历史悠久的古迹和文化遗址被淹没在水下。
水下机器人可以对水下考古进行勘测，从而保护水下文化遗产。
4. 海底石油开采：水下机器人可以实现对海底石油的勘察和开采，从而满足人们对石油能源的需要。
5. 深度探索：水下机器人可以进行深度探索，尤其在地震预测、海洋监测、热液喷口探测等方面具有重要的应用价值。
二、水下机器人的设计1. 设计原则水下机器人的设计原则是保证水密性、抗压性和机动性。
其结构主要包括外壳、动力系统、控制系统，以及传感器等组成部分。
外壳要采用耐海水腐蚀、耐压的材料制造。
动力系统要能够耐受深海高压、低温等挑战。
控制系统需要保证对机器人的全面控制。
传感器需要能够实时监测环境变化和信息处理。
2. 设计要点外观设计：水下机器人的外形设计要考虑机器人的功能和应用环境，让机器人可以最大化地适应水下环境。
水动力学设计：机器人的运动在水下是不同于陆地的，因而其外形设计要考虑水动力学因素。
材料选择：机器人的设计需要选择适合水下环境的特种材料，以提高机器人的耐蚀性和耐压性。
三、水下机器人的控制技术1. 控制技术分类根据不同的应用场景，水下机器人的控制技术可以分为自主控制和遥控控制两类。
水下机器人的设计和控制技术研究
水下机器人的设计和控制技术研究首先，水下机器人的设计需要考虑到其在水下环境中的特殊要求。
相较于陆地机器人，水下机器人在设计上需要更好的密封性能，以保证其在深海中工作时能够抵抗高水压和高盐度的环境。
同时，水下机器人还需要具备良好的航行稳定性和灵活性，以适应复杂的水流环境。
此外，它还需要具备较高的抗干扰能力和自主性，能够进行独立的判断和决策。
其次，水下机器人的控制技术是保证其能够高效完成任务的关键一环。
与陆地机器人相比，水下机器人的控制面临着更大的挑战，主要包括：环境模型的不确定性、水下传感器的数据处理、通信与导航等问题。
为了预测和适应水流、海浪等外部环境的变化，水下机器人的控制系统一般需要采用自适应或模糊控制等方法。
同时，传感器对水下机器人的控制也至关重要，可以通过获得水下环境的图像、声呐等信息来辅助决策和规划路径。
此外，水下机器人的通信与导航也是控制系统的重要组成部分，传统的无线通信技术在水下的传输效果较差，需采用水声通信技术。
同时，水下机器人的导航系统需要结合惯性导航和地理信息系统等技术，以提供准确的定位和导航能力。
在水下机器人的实际应用中，对其设计和控制技术的研究还面临一些挑战。
首先，水下机器人的电力问题是一个需要解决的关键问题。
由于水下环境中电力资源有限，水下机器人需要设计高效的电池或者采用其他能源供给方式。
其次，水下机器人的耐用性和可靠性也是需要考虑的因素。
长时间的水下作业容易对机器人的结构和材料造成损坏，因此需要提高机器人的抗腐蚀能力和结构强度。
此外，水下机器人的智能化程度也是研究的热点之一，包括机器人对于环境的感知、自主的决策等。
综上所述，水下机器人的设计和控制技术研究对于提高其性能和效率，实现水下勘探和作业任务的自主化具有重要意义。
随着科学技术的不断发展，相信水下机器人的设计和控制技术会不断突破创新，为人类探索水下世界提供更多可能。
水下机器人的控制系统设计及其应用
水下机器人的控制系统设计及其应用在现代科技的快速发展中，水下机器人成为拥有极大发展潜力的一种高新技术产品。
无论在水下搜索，海底勘探、海洋生态监测等领域都有着广泛的应用。
而其中一个重要的因素是水下机器人的控制系统，它决定了机器人的动作以及在工作时的稳定性和安全。
因此，针对水下机器人控制系统的设计及其应用研究是当务之急。
本文将会从控制系统的设计入手，分析其组成结构及其控制策略，以及目前水下机器人控制系统在海洋勘探、资源发掘和海底环境监测方面的应用。
一、水下机器人控制系统的设计水下机器人控制系统是机器人的大脑，决定了机器人的方向、速度和姿态，并将其与人类的指令进行接口。
有效的水下机器人控制系统可以使机器人在复杂的水下环境中高效运作，并可以避免许多危险。
水下机器人控制系统的设计一般包括能量供应系统、传感器、控制器以及执行器。
1. 能量供应系统对于大多数水下机器人而言，电池将是其能量供应系统的核心。
然而，由于水下环境的特殊性，机器人需要有较长的工作时间，因此水下机器人的控制系统需要通过一些方法来降低机器人的能量消耗。
例如，增加机器人的壳体材质以增强机器人的浮力，避免机器人对于深度的主动操控等。
此外，太阳能电池板可以在水上或水下提供独立的能源，以适应不同的水下任务需求。
2. 传感器作为与环境交互的重要组成部分，传感器可以帮助机器人识别环境以及进行数据采集。
在水下环境中，机器人需要使用各式各样的传感器，如摄像头、声学传感器、压力计、温度传感器等等，以便完成其任务。
例如，在水下搜索中，水下机器人需要具有高精度的声学和光学传感器，以便检测到目标物体。
在海底勘探中，应该采用高精度的磁力计和惯性导航系统来确定目标物体。
3. 控制器控制器是水下机器人控制系统的实质性部分，决定了机器人如何执行任务。
常见的控制器可以分为传统的PID控制器和现代的模糊控制器、神经网络控制器、遗传算法控制器等。
这些控制器通常都有输入信号、反馈信号和输出信号。
水下机器人的设计与控制技术
水下机器人的设计与控制技术随着科学技术的不断发展，人们越来越能够深入海底进行研究和勘测，而水下机器人作为海洋工程的重要工具，也得到了越来越广泛的应用。
水下机器人具有适应海底环境的能力，并可以完成深海探测、资源开发、环境监测等任务，因此水下机器人成为了人类探索海洋深处的重要利器。
本文将介绍水下机器人的设计和控制技术。
一、水下机器人的组成水下机器人主要由多个部分组成，包括机身、能量源、动力系统、通信系统、水下设备、控制系统等。
其中机身是机器人最主要的结构部分，其呈现出了各式各样的造型，从而适应不同的海洋环境。
能量源主要是指电池，它可以提供水下机器人需要的电能，并为水下机器人的正常运行提供动力。
动力系统则是水下机器人的重要部分，它可以让机器人在水下自如地移动。
通信系统是水下机器人与地面或船只进行通信和控制的关键部分，它能够提供视频图像、声音、数据传输等功能。
水下设备可以包括各种传感器、探测仪器、样品采集器等，它们是水下机器人进行探测、实验、采样等任务的重要辅助部分。
控制系统则是整个水下机器人的大脑，它指挥和管理着水下机器人进行不同的动作，并保证机器人在不同的环境下安全稳定地运行。
二、水下机器人的设计水下机器人的设计是整个水下机器人开发过程中最关键的一个环节。
不同的水下机器人设计需要根据不同的任务需要来制定不同的方案，同时需要考虑到海底环境的特殊性。
下面就水下机器人的设计方案进行一些探讨：1.水下机器人的机身设计水下机器人的机身设计需要根据水下环境和任务需求来确定。
目前，广泛应用的机身形式有蠕虫式、类似于人划桨船、象鼻蚤式、圆柱尾翼式，这些机身形式都具有各自的优点和适用范围。
例如，蠕虫式机身设计适用于水底弯曲的管道内部探测，类似于人划桨船的机身设计适用于水下拍照、视频和水样采集，圆柱尾翼式的机身则适用于深水敷设以及各种深海数据的采集。
2.水下机器人的动力设计水下机器人的动力设计主要包括推进器和电机系统。
一种小型水下机器人平台的设计与实现
一种小型水下机器人平台的设计与实现水下机器人平台是一种能够在水下环境执行任务的特殊机器人。
它能够在水下进行各种探测、测量和作业任务，具有广泛的应用前景。
本文旨在介绍一种小型水下机器人平台的设计与实现。
我们需要确定小型水下机器人平台的基本功能需求。
根据实际需要，我们选择以下四个主要功能：遥感探测、水质测量、水下作业和图像采集。
基于这些功能需求，我们可以设计出平台的硬件结构。
平台的硬件主要包括机器人主体、传感器模块、控制模块和通信模块。
机器人主体是小型水下机器人的核心部件，它应具备良好的防水性能和稳定性。
机器人主体的设计可采用六自由度浮力平衡结构，使得机器人能够在水下保持平衡姿态。
可以采用紧凑型结构设计，以确保机器人的灵活性和机动性，方便操控和移动。
传感器模块是水下机器人平台的关键部件，用于实现遥感探测和水质测量功能。
传感器模块可以包括声纳、水质传感器、压力传感器等。
通过这些传感器，机器人可以对水下环境的水深、温度、水质等参数进行测量和监测。
控制模块是水下机器人的大脑，用于控制机器人的运动和作业。
控制模块可以采用ARM处理器作为控制单元，通过编程控制机器人的动作和作业任务。
为了更好地控制机器人的运动，可以使用PID控制算法来实现机器人的定位和导航。
通信模块是水下机器人和地面控制系统之间进行信息传输的重要途径。
通信模块可以采用水声通信或者无线电通信方式，实现机器人与地面控制系统之间的实时通信。
通过通信模块，地面操作员可以实时获取机器人的状态和控制机器人的运动。
除了硬件结构外，还需要考虑小型水下机器人平台的软件设计。
软件设计主要包括控制算法的设计和图像处理算法的设计。
控制算法可以通过传感器获取的数据进行分析和判断，实现机器人的自主导航和控制。
图像处理算法则用于处理机器人采集的图像数据，提取有用信息并进行图像识别和目标检测。
我们需要对小型水下机器人平台进行实际测试和验证。
通过在实际水下环境中的试验，评估机器人平台的性能和稳定性，并根据测试结果进行优化和改进。
一种小型水下机器人平台的设计与实现
一种小型水下机器人平台的设计与实现随着科技发展，水下机器人的应用越来越广泛。
水下机器人可以在深海、水库和湖泊等水域环境中应用，取代人工完成一些危险或高风险的工作。
本文介绍一种小型水下机器人平台的设计与实现。
一、设计目标1、水下探测：通过传感器实现对水下环境的探测。
2、水下图像采集：通过摄像头实现水下图像采集。
3、水下数据传输：通过无线通信技术实现水下数据传输。
4、遥控操作：通过遥控设备对机器人进行操作。
二、系统组成该水下机器人平台由以下组成部分构成：1、主控制模块：包含处理器、传感器接口、摄像头接口和通信模块等部分。
主控制模块可以通过传感器和摄像头对水下环境进行探测和图像采集，并通过通信模块将数据传输至地面。
2、传感器：包括水温传感器、pH传感器、氧气传感器等。
通过传感器可以对水下环境进行实时监测，同时传感器也可以提供对水下环境的数据支持，以配合摄像头对水下环境进行实时记录。
3、电机控制模块：负责控制电机的前后、左右移动，以及舵机的旋转，从而控制机器人在水下运行。
4、通信模块：采用射频无线通信技术，实现地面与机器人之间的数据传输。
同时，通信模块可以通过信号灯进行水下机器人的位置确认。
5、摄像头：用于水下场景的实时采集，并提供水下船体的影像和图像，以根据寻找目标，并记录运行数据。
三、系统工作原理1、传感器实时感知水下环境并将获取的数据传输至主控制模块，进行实时监测。
2、主控制模块将传感器采集到的数据进行处理，并根据采集到的数据控制水下机器人的运动状态。
3、摄像头通过图像采集设备对水下环境进行实时记录，记录水下运动过程的数据。
四、系统实现在实现该水下机器人平台时，我们使用了STM32作为主控制器，并通过SPI接口实现与传感器和电机控制模块的通讯。
同时，为了实现遥控操作，我们使用了蓝牙技术，实现了机器人和遥控设备之间的通信。
此外，我们还使用WiFi技术实现了机器人和地面终端之间的数据传输。
五、总结本文介绍了一种小型水下机器人平台的设计与实现。
水下机器人设计及其应用
水下机器人设计及其应用一、引言近年来，随着科技的迅猛发展及人们对海洋资源的需求不断增加，水下机器人在勘探、采集、探测等领域得到了广泛应用。
本文将深入介绍水下机器人的设计原理及其在海洋勘探、深海研究等领域的应用。
二、水下机器人的设计原理1.水下机器人的结构水下机器人一般由浮力模块、动力系统、控制模块、传感器等部分组成。
其中，浮力模块主要用于维持水下机器人的浮力，在深海探测中，浮力模块通常由球型蓝色玻璃、聚氨酯泡沫、太阳能电池板等材料制成，并安装在其外壳的上部，以在海面上获得充分的日照能量。
动力系统主要提供机器人的前进动力，包括推进器、电动机、节流阀等。
控制模块则用于控制机器人的运行方向和速度，主要由计算机、控制器、信号处理器等组成。
传感器则主要用于检测水下机器人周围的环境信息，例如水温、水深、水压、溶解氧、光照等。
2.水下机器人的动力系统水下机器人的动力系统通常由立式或水平安装的一组推进器、舵机、电机、电源等组成。
推进器通常有螺旋桨、水流喷射装置、振荡器等，而电机则用于驱动各种设备。
电源则可以是电池、太阳能电池板、燃油电池等。
3.水下机器人的控制系统控制系统是水下机器人非常重要的一部分，其作用是控制机器人的运行，使其能够在水下完成需要的任务。
控制系统可以由一台单独的计算机控制，也可以由多个传感器和控制器组成。
控制器通常由多种传感器组成，例如水温传感器、水压传感器、声纳传感器等。
三、水下机器人的应用1.海洋探测水下机器人在海洋探测中有着广泛的应用，可以用于寻找石油、天然气、瑞氏波、气体水合物等，在深海地壳构造、地震构造、海底资源分布等方面起着重要的作用。
水下机器人还可以搭载各种海洋仪器，例如深海测量仪、海洋生物学仪器、物理化学分析仪等，以获得更为丰富的数据。
2.深海研究水下机器人因其能够潜入几千米深的水下，使其成为深海研究的有力工具。
水下机器人不仅可以搭载各种观测仪器，还可以进行深海岩芯采集、岩石取样等任务，从而为深入了解深海地貌、海底热液、深海生物等提供了重要的数据。
一种小型水下机器人平台的设计与实现
一种小型水下机器人平台的设计与实现水下机器人是一种专门用于在水下进行各种任务的机器人系统。
它广泛应用于海洋科学研究、海洋资源勘探和海洋工程等领域。
本文将介绍一种小型水下机器人平台的设计与实现。
一、平台概述本文设计的小型水下机器人平台是一种具有自主控制能力的机器人系统，可以在水下进行各种任务，如海底勘探、水下救援等。
整个系统由机器人本体、传感器、控制系统和通信系统等组成，下面将分别对各个部分进行介绍。
二、机器人本体设计机器人本体是平台的核心部分，它决定了机器人的外形、结构和动力系统。
本文设计的机器人本体采用轻量化材料制作，以减小机器人的重量，提高机器人在水下的机动性。
机器人本体分为上、下两部分，上部包括电池、控制部分和通信部分；下部包括传感器部分和运动部分。
机器人本体的外形设计为鱼状，以提高机器人在水下的流线型，并通过模拟鱼的运动方式来提高机器人的机动性。
机器人本体的结构设计为模块化，以便于部件的更换和维修。
机器人本体的动力系统采用电机驱动，以提供足够的推力和操纵力。
三、传感器设计传感器是机器人平台的重要组成部分，它能够感知水下环境的信息并将其转化为电信号传递给控制系统。
本文设计的机器人平台使用多种传感器，包括水下摄像头、声纳、压力传感器等。
水下摄像头主要用于观察水下环境的情况，并将实时图像传输给控制系统，方便操作员了解机器人周围的情况。
声纳主要用于检测水下障碍物的位置和距离，以避免机器人与障碍物发生碰撞。
压力传感器主要用于探测水下的水压，以确定机器人所处深度。
四、控制系统设计控制系统是机器人平台的智能核心，它能够根据传感器采集到的信息实时调整机器人的动作，并将指令传递给动力系统。
本文设计的控制系统采用基于现场可编程逻辑控制器（PLC）的控制策略，以实现机器人的自主控制能力。
控制系统根据传感器采集到的信息进行实时判断和决策，并根据需要控制机器人的移动、潜水和上浮等动作。
控制系统还可以根据任务需求，对机器人进行自主路径规划和目标搜索。
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基于控制技术的水产养殖小型水下机器人的设计与应用
作者：汪兆栋
来源：《无线互联科技》2021年第19期
摘要：水产养殖工作中，水下作业任务较多且劳动强度较大，具有一定的危险性。
水下机器人通过系统设计和优化，可以代替人工进行水下作业，应用于水产养殖具有较大的发展空间。
文章主要就用于水产养殖的小型水下机器人的设计与控制技术进行分析。
关键词：水产养殖;小型水下机器人;设计控制技术
0 引言
借助现代科学技术和信息技术，对原有的水产养殖业场所加以改造，有效提升了水产养殖的品质。
水产养殖实践中，水下机器人主要应用于养殖环境的监测、水产养殖作业任务等，近年来又出现了水下机器人-机械手系统，是一种新型的作业技术，为水下机器人软件开发提供了新的参考。
随着水产养殖的深入发展，对成本低、小型化的水下机器人的研究有了新的需求。
1 水下机器人研究概述
1.1 研究现状
一些先进国家和地区对小型水下机器人的研究较多，如海獭ROV、AC-ROV微型水下机器人、Seamor 600F水下检测器、LBC多功能水下可爬行机器人等，在实际应用中有一定的优势和特点，功能较多[1]。
我国水下机器人的研究，伴随着科技进步和信息技术的发展，已进入到快速发展期，且与智能化信息技术结合，通过海洋环境测试，能自动识别水下目标，并绘制坐标图，实现目标清除，还能自动优化航线等。
尤其是6 000米深水机器人技术的发展，使水下机器人技术取得了很大进展。
但我国水下机器人制造工艺、探测技术及创新力等方面仍有进一步完善的空间，尤其是小型机器人的研发，尚难以满足社会实际需求[2]。
1.2 小型水下机器人
大型水下机器人的结构相对复杂，体积较大，小型水下机器人结构相对简单，且失事率较低，可靠性更强;小型水下机器人制造和维护的成本较低，可以通过水面相连的电缆提供能
量，作业的时间不再受到限制;操作人员可以在水面也可以在陆地上对水下机器人遥控操作，操作步骤比较简单;在实际应用中易于推广，且结构系统变化灵活，在海洋领域的水下作业和建设发展中，能满足多样化需求，带来更好的经济效益。
但是，当前因为很多是有缆作业，动力通讯电缆制约了机器人水下作业的范围。
小型水下机器人的应用领域较广，在水产养殖中主要应用于水环境监测、水下生物的观测，潜水员的看护、潜水地点的选择、水下目标观察、水上救助打捞、近海搜索、深水网箱渔业养殖等方面[3]。
2 水下机器人的总体结构设计
水下机器人系统复杂，包括机器人本体、配套的控制箱、电缆等。
在方案设计中，需要调研和考察，明确设计目的，根据工作任务和工作方式，设计水下机器人的结构、功能及方法。
2.1 总体结构设计
首先是机器人形体的选择。
结合具体的用途和工作方式，水下机器人外形结构不同。
形体选择要确保有足够的强度，并便于装配加工，方便结构调节和布置。
对于应用于浅海水域水产养殖的有缆水下机器人，任务是在水下进行海水养殖网检查和观察水生生物行为等，其外形采用框架式结构，框架上的挂载设备需要用螺栓固定，确保机器人在水下能保持平衡姿态;材料的选择上要考虑防腐蚀、刚度、强度和延展性等。
其次是推进器的布置。
当前水下机器人产品大多采用螺旋桨推进器作为动力，具体设计要根据机器人水下运动阻力大小选择合适的推进器。
小型水下机器人多采用电机直接与螺旋桨连接，根据水下机器人水平运动的阻力情况，分析假设速度下航行时需要的功率，一般选择无刷直流电机，其运行可靠且维护比较简单。
水下机器人推进器的布局，需要根据具体的运动性能和作业要求，选择不同的布置方式，一般来讲，机器人侧向和垂直运动中多采用单推进器布置方式，水平面内采用双推进平行布置方式。
最后是防水接线盒的设计。
水下接线盒的主要作用是对不同模块线缆进行集成，需要考虑其防水性能、密封性能和耐腐蚀性。
为满足设计要求，盒体材质采用ABS塑胶材料和PC透明料，绝缘性能较好。
盒体采用注塑成型的方式进行连接，确保不会破裂，同时为保护内部元器件，采用加厚处理提升接线盒的性能。
2.2 水下观测模块设计
小型水下机器人可应用于水产养殖的网箱检查作业中，对水生生物的行为进行观察，设计可旋转的观察模块，方便对水况进行全方位观测，模块系统中主要包括摄像头、旋转电机等。
摄像头的选择。
水下缺少日光，观测过程需要补光处理，摄像头机身配备感应红外补光灯，在镜头前配置感光电阻。
光线不充足时，感应红外补光灯会自动开启，实现良好的夜视效果。
旋转电机的选择。
对摄像头的可旋转角度范围进行设置，确保其能观测较大范围的水下情况，且同时保证摄像机与电机的引线不会出现缠绕。
设计采用步进电机，控制性能良好，且误差较小，选择其为旋转部分的驱动电机。
水下观测模块包括内外两部分，外部主要包括透明筒、尼龙端盖和防水接头，内部包括了平台支架、摄像头及支架、步进电机和安裝板等。
水下机器人在水下环境工作，因此需要密封装置保护摄像头及步进电机，密封圈要选择耐酸、耐腐蚀性的材料，确保良好的密封效果，且在模块安装后，端盖口要加上密封胶，提升密封性能，并多次进行水密性测试，确保不会出现漏水问题。
2.3 浮力模块结构设计
要确保水下机器人在相对比较小的推进力下实现悬浮控制，且如果遇到断电情况，机器人能自动上浮，完成回收，水下机器人的重力和浮力的比例设计为1∶1.1。
浮力模块的设计，需要确保浮力足够的同时尽量减少运行的阻力。
具体操作中，先对水下机器人进行承重处理，测量其在空气中的重量和水中的重量，计算额外浮力，根据要求设计浮力模块。
浮力模块采用机械建筑设计模型的泡沫加工，确保其具有良好的抗压性能，且吸水率较低。
2.4 重心和浮心设计
为确保水下机器人稳定运行，需要浮心在上，重心在下，在水下运动受到冲击时能有较强的稳定性和自我恢复能力。
3 水下机器人系统软件和硬件设计
控制系统中包括硬件和软件两个部分，也是水下机器人的核心，需要对内外部的状态信息进行处理。
水下机器人设计功能不同，控制量也存在差异。
总体来讲，需要对直流电机、步进电机进行控制，可以将STM 32单片机用作微处理器，对潜伏、推进系统和观测模块进行控制。
3.1 主控制器模块
以SMT 32为主控制器，其具有先进的内核构架，与原有的单片机相比，功率消耗低，功能强大且速度快，使用相对简单，整体性能良好，能提供库函数和开发工具，缩短了系统开发时间。
SMT 32内部配置有A/D转换通道，能测量内外部信号源，通过A/D转换分析单次、连
续、扫描模式执行。
信号采集流程主要是先设定时钟源和A/D工作模式，并选择通道模式，对转换的顺序和周期进行设置。
外部信号传入STM 32之后，处理转换结果，并存放到对应的寄存器中。
3.2 直流电机驱动模块
采用无刷直流电机，而动功率为50 W，电压24 V。
微处理器的快速发展和低能耗，其高开关频率特性比较显著，控制方法不断革新优化，在电子元器件中应用比较多。
无刷直流电机能在低速大功率运行中保持低噪声，可靠性强且经久耐用。
3.3 步进电机驱动模块
通过电脉冲转化成电机转动的角位移，角位移量对电机进行控制，对其实现准确定位。
设计中采用两相四线混合式步进电机，两相步进角1.8°，有良好的动态性能，在摄像头左右安装旋转轴，通过轴承将旋转轴固定，在很小的作用力下即可将摄像头转动。
3.4 模拟信号的输入
模拟信号的输入主要采用三轴霍尔操纵手柄，对电位器的模拟信号进行调节，从而控制步进电机。
SMT 32输入接口获取控制手柄的信号，内部进行模数转换，并将转换的数字信号发送给显示模块，电机驱动模块收到脉冲信号后转换为启动信号，实现对相应电机的控制。
4 结语
水产养殖业依靠人工作业任务重，劳动强度大且危险性高。
水下机器人是人类探索自然的重要工具，将水下机器人应用于水产养殖业中具有重要的意义。
在实际应用中，小型水下机器人体积较小，功能多样，结合水产养殖的特点，研究设计总体方案，根据不同模块及功能和实现方法，优化水下机器人的结构和功能，发挥其在水产养殖中的作用，具有实用价值。
[参考文献]
[1]于红.水产动物目标探测与追踪技术及应用研究进展[J].大连海洋大学学报，2020（6）：793-804.
[2]李道亮，劉畅.人工智能在水产养殖中研究应用分析与未来展望[J].智慧农业（中英文），2020（3）：1-20.
[3]陈严.小型便携式水下机器人控制系统设计与实现[D].沈阳：沈阳工业大学，2019.
（编辑何琳）。