朱路生，王家博

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，212400，江蘇句容）

關(guān)鍵字：蝦蟹養(yǎng)殖；投飼機(jī)；發(fā)展現(xiàn)狀

1980 年代以來，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展。隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人工投飼的缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來，例如工作量大、效率低、拋投不均勻、受天氣影響大等[1]。這些因素影響蝦蟹的正常生長(zhǎng)，增加養(yǎng)殖成本。

為提高養(yǎng)殖戶的勞動(dòng)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、增加飼料利用率和提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益，亟須全面推廣應(yīng)用自動(dòng)化、精細(xì)化的蝦蟹養(yǎng)殖投飼機(jī)。我國1980 年代開始研究投飼機(jī)，然后投入使用。1990 年代中后期，養(yǎng)殖戶逐漸認(rèn)識(shí)到投飼機(jī)對(duì)提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的促進(jìn)作用。目前我國蝦蟹投飼機(jī)的自動(dòng)化和智能化程度較低，智能化投飼機(jī)大多仍處于試制階段，還未全面推廣。

1 蝦蟹投飼機(jī)的種類及特點(diǎn)

由于蝦蟹的生活習(xí)性與魚類不同，蝦蟹大多均勻地分布在整個(gè)水域，必須在四周或者整個(gè)水域進(jìn)行拋投飼料，而不能像養(yǎng)魚一樣岸邊定點(diǎn)投喂。

1.1 船載投飼機(jī)

傳統(tǒng)的船載投飼機(jī)將投飼機(jī)安裝在船頭，由養(yǎng)殖戶劃船，投飼機(jī)拋撒飼料。投飼機(jī)的主要組成如圖1 所示，主要由下料箱、流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、螺旋/振動(dòng)式下料機(jī)構(gòu)和離心式/氣力式拋料盤組成[2]。下料機(jī)構(gòu)和離心式拋料盤由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。此類投飼機(jī)只能拋投固體顆粒飼料，有的投飼機(jī)在下料箱中還設(shè)置有粉碎機(jī)構(gòu)，用來粉碎冰凍魚類飼料。例如江蘇省淮安市金湖縣金寶五金有限公司發(fā)明的一種飼喂螃蟹龍蝦的凍魚飼料投飼機(jī)[3]（如圖2 所示），可以將凍魚類飼料粉碎成漿糊狀后拋投。傳統(tǒng)的船載投飼機(jī)不適合規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)，且航行路線隨意性較大，拋投不均勻，極大影響了投飼效果，拋投勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低。

圖1 投飼機(jī)組成

圖2 凍魚類飼料投飼機(jī)

1.2 自動(dòng)投飼機(jī)

隨著農(nóng)業(yè)電氣化、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在蝦蟹養(yǎng)殖投飼設(shè)備方面，出現(xiàn)了一些自動(dòng)投飼設(shè)備。

黃曉東[4]研發(fā)的一種遙控式蝦投飼機(jī)，養(yǎng)殖戶通過無線遙控器控制投飼船航行方向，利用螺旋推料器和桶式拋料器進(jìn)行投飼。該種設(shè)備操作簡(jiǎn)單、省時(shí)省力，但是航行路線完全按照操作者的主觀意識(shí)，拋投均勻性較差。有的利用布置好的鋼絲繩牽引機(jī)構(gòu)，投飼機(jī)船體通過牽引繩導(dǎo)引沿池塘四周航行。例如，吳旬東[5]發(fā)明的一種全自動(dòng)池塘投飼裝置，利用鋼絲牽引機(jī)構(gòu)引導(dǎo)載有投飼機(jī)的船體行走，行走方向固定，全程進(jìn)行自動(dòng)化控制，利用聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)行下料和投飼，該投飼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、高效、環(huán)保節(jié)能。陳曉龍等[6]發(fā)明的一種對(duì)蝦船載投飼機(jī)，與河岸保持一定的距離航行（如圖3 所示）。航行機(jī)械導(dǎo)向，工作穩(wěn)定可靠，受天氣影響較小。

圖3 投飼機(jī)牽引導(dǎo)向示意圖

周達(dá)輝團(tuán)隊(duì)[6]研制了自巡航蝦塘投飼設(shè)備，以雙體船為載體，船身安裝測(cè)距傳感器，控制器可使船體實(shí)現(xiàn)與池塘岸邊保持固定的距離循環(huán)行駛。該投飼設(shè)備故障率低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

以上的自動(dòng)投飼機(jī)，雖然能實(shí)現(xiàn)自主航行和投飼，但是有的航行隨意性較大，有的投飼量只依靠工作人員的主觀意識(shí)，投飼的均勻性較差，造成飼料浪費(fèi)。

為達(dá)到高精度、自主式作業(yè)的目的，孫月平[8]研發(fā)的池塘河蟹養(yǎng)殖船載自動(dòng)均勻投飼系統(tǒng)以明輪雙體船為載體，船體上安裝有GPS 導(dǎo)航裝置、拋投量控制系統(tǒng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)，能根據(jù)規(guī)劃好的路徑和方向自主航行，投飼量可控，且投飼均勻，總體結(jié)構(gòu)如圖4 所示。賀帆等[9]利用機(jī)器視覺準(zhǔn)確獲得水下河蟹的數(shù)量、大小和分布信息，為高效精細(xì)化投飼提供參考。

圖4 船載自動(dòng)投飼系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)

2 結(jié)語

本文闡述了目前我國的蝦蟹投飼機(jī)的種類及特點(diǎn)。這些投飼機(jī)以傳統(tǒng)的投飼機(jī)為基礎(chǔ)，有的根據(jù)飼料的不同添加了粉碎設(shè)備；有的利用布置好的牽引機(jī)構(gòu)或者遙控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)投飼船無人航行；有的利用GPS導(dǎo)航，根據(jù)規(guī)劃的路徑和方向?qū)崿F(xiàn)自主航行，并控制投飼量；有的利用機(jī)器視覺計(jì)算蝦蟹數(shù)量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投飼。其中有些自動(dòng)投飼機(jī)仍處于試驗(yàn)階段，還需優(yōu)化。另外應(yīng)降低成本和提高運(yùn)行的可靠性，滿足小型養(yǎng)殖戶的需求。對(duì)于可以預(yù)測(cè)蝦蟹數(shù)量的投飼系統(tǒng)，因水下環(huán)境復(fù)雜，需改進(jìn)硬件設(shè)備和算法，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。