我国水产业已取得辉煌成就，成为世界第一水产养殖大国和水产品出口大国,养殖水产品产量占全世界的70%，水产品出口额连续6年居世界首位。相对于我国水产养殖业发展的数量和规模，我国在水产养殖配套设施的研发方面相对滞后，机械化和自动化程度均较低，尤其在投饲设备和技术方面表现突出。国内现行的人工投饲通常是使用勺子、铁锹等手工工具抛洒饲料，并且是用人眼凭经验来判断养殖对象需求的饲料量。一般情况下，难以精确掌握最适宜满足养殖对象需求的投饲水平。而且，人工投饲劳动强度大，有喂料不均匀、不准确、不准时，投饲量难控制等诸多缺点。这些缺点还容易使投饲水域饲料残留过多，长期的人工投饲易导致水域环境恶化。国内关于投饲系统的研究仍主要集中在池塘养殖中使用的小型投饲机方面，这种投饲机大多存在着定时不准确、可靠性不强、投饲与间歇时间设置不合理、投饲距离不可调、饲料损耗高、储料量和投饲能力小等问题，均不能满足高密度工业化水产养殖的需要。工业化水产养殖的最重要的特点是实现水产品的工业化生产。自动投饲技术是工业化水产养殖技术体系的重要组成部分，投饲技术对养殖的正常进行极为重要，投饲技术和装备的优劣影响了养殖水体的水质条件，间接影响了养殖系统的水处理效果，直接决定了养殖鱼类的摄食率、健康程度和生长速度。自动投饲系统的成功研发必将解决大规模养殖场投饲劳动强度大，投饲定时定量精度差，饲料利用率低等问题，能显著提高工厂化循环水养殖系统的设施装备水平，降低大规模养殖场劳动强度，填补我国水产养殖自动投饲技术空白。为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度，并减少养殖过程中的饲料浪费，降低劳动强度，运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。投饲系统由行走系统、投饲装置、电力系统和控制系统组成，系统使用mcgsTPC嵌入式一体化触摸屏、重量信号放大与计算模块、远程通信模块、全向天线、信号转换模块RS485-WLAN、模拟量输入模块I-7017C、开关量输入/输出模块I-7060D、隔离数字量输入/输出模块I-7044D和步进电机系统等搭建硬件平台，采用MCGS监控组态软件设计了投饲机器人实时监控系统，具有监控工程显示，通讯连接，参数设置，历史数据保存、查询和导出，数据采集与处理等功能。该监控系统人机界面良好，扩展性好，操作简单，灵活，实用性强，自动化程度高，具有一定的创新性。本系统使用HW100×100型钢为轨道，以T型锻钢轨道轮、传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走，通过UT20-240-AIM4超声波距离传感器和反射面为80mm×150mm的鱼池定位识别板实现系统定位，利用CFBLSM拉压力传感器判断投饲量，由三芯滑触线和集电器保障系统电力供应，结合RS485总线和无线通讯技术等集成开发的轨道式自动投饲系统模式是一种全新的设备研发方向，样机试验表明该系统模式是可行且可靠的。设计计算分析可得：当选用HW100×100型钢制作轨道，以直径为0.06m的T型锻钢轨道轮、减速比为20:1的2级传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走时，为保证行走速度在18m·min-1以上，则电机功率需0.2kW，转速为2000rpm，输出扭矩要求在0.58N·m以上。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机，并进行了样机速度、投饲量精度和定位误差性能测试试验，结果表明：系统样机可以顺利完成自动启停与运行控制，料仓储料量20kg，其行走速度达到19.2m·min-1，定位误差在58～100mm范围内，投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。该系统有效地提高了定时、定量精度，减少了饲料浪费，降低了劳动强度，符合室内工厂化水产养殖产业朝着机械化和自动化方向发展的需要。该监控系统在农业部渔业装备与工程重点开放实验室进行了为期3个月的试运行，运行结果表明该监控系统运行稳定可靠，有效的实现了定时、定量、定点投饲，满足了室内工厂化水产养殖对饲料投喂的要求，具有较高的推广价值和实用价值，为将来工业化水产养殖进入自动化和智能化时代奠定了基础。