本發(fā)明涉及水下機(jī)器人，具體涉及一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)且易于偽裝，可用于搜索救援、海洋勘探、環(huán)境保護(hù)及偵察等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)剛性機(jī)器魚(yú)相比，仿生機(jī)器魚(yú)的張拉整體結(jié)構(gòu)能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和控制技術(shù)，存儲(chǔ)能量以最大限度減少能量損耗，提高傳動(dòng)效率。同時(shí)，其偽裝性強(qiáng)，偵察時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪音。而剛性機(jī)器魚(yú)缺乏靈活性，無(wú)法擁有良好的機(jī)動(dòng)性。

2、目前，大部分柔性機(jī)器魚(yú)采用繩索驅(qū)動(dòng)或多關(guān)節(jié)電機(jī)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)。然而，這兩種驅(qū)動(dòng)方式都無(wú)法實(shí)現(xiàn)高頻擺動(dòng)，導(dǎo)致游動(dòng)速度受限。而且，繩索驅(qū)動(dòng)的機(jī)器魚(yú)會(huì)存在繩索松弛這一無(wú)法避免的問(wèn)題，因此有必要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，旨在解決仿生機(jī)器魚(yú)傳動(dòng)效率低、機(jī)動(dòng)性弱和擺動(dòng)頻率難以提升的問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，包括魚(yú)頭、魚(yú)尾、可擺動(dòng)式魚(yú)體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和排水量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

4、所述魚(yú)頭內(nèi)部具有裝配腔。

5、所述可擺動(dòng)式魚(yú)體的兩端分別與所述魚(yú)頭和魚(yú)尾固定連接。

6、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述可擺動(dòng)式魚(yú)體擺動(dòng)。

7、所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)左右移動(dòng)，以使所述可擺動(dòng)式魚(yú)體的擺動(dòng)偏左或偏右。

8、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和排水量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均位于所述裝配腔內(nèi)。

9、所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含有擺動(dòng)組件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和擺桿。

10、所述擺動(dòng)組件配置為與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，所述擺動(dòng)組件用于將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

11、所述擺桿一端與所述擺動(dòng)組件固定連接，所述擺桿另一端插入所述可擺動(dòng)式魚(yú)體內(nèi)，所述擺桿與可擺動(dòng)式魚(yú)體之間設(shè)置有第一彈性蓄能件，且所述擺桿與可擺動(dòng)式魚(yú)體配置為通過(guò)所述第一彈性蓄能件連接。

12、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述可擺動(dòng)式魚(yú)體包含有依次鉸接的多個(gè)軀干體。

13、相鄰的所述軀干體之間具有間隙，且相鄰的所述軀干體之間固定設(shè)置有第二彈性蓄能件。

14、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述裝配腔內(nèi)設(shè)置有定位架。

15、所述擺動(dòng)組件包含有滑槽件、連接架、連接軸和傳動(dòng)盤(pán)。

16、所述滑槽件和連接架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述連接軸與連接架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述滑槽件與連接軸平行。

17、所述連接軸與所述定位架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

18、所述傳動(dòng)盤(pán)上設(shè)置有連接銷(xiāo)，所述滑槽件上設(shè)置有活動(dòng)槽，所述連接銷(xiāo)一端可活動(dòng)地插入所述活動(dòng)槽內(nèi)，所述連接銷(xiāo)另一端與所述傳動(dòng)盤(pán)固定連接。

19、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述傳動(dòng)盤(pán)固定連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸和連接銷(xiāo)分別位于所述傳動(dòng)盤(pán)的兩端，且所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸和連接銷(xiāo)平行。

20、所述擺桿與所述連接架固定連接。

21、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上固定地設(shè)置有連接座。

22、所述連接座與所述定位架滑動(dòng)連接。

23、所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包含有舵機(jī)、主動(dòng)齒輪和齒條。

24、所述舵機(jī)的輸出軸與所述主動(dòng)齒輪固定連接，所述齒條與所述連接座固定連接，所述齒條與所述主動(dòng)齒輪嚙合。

25、所述齒條與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸垂直。

26、所述舵機(jī)與所述定位架固定連接。

27、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述排水量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含有泵體、第一管道和第二管道。

28、所述裝配腔內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)水室，所述第一管道一端與所述泵體的其中一泵口連接，所述第一管道另一端與所述儲(chǔ)水室連通。

29、所述第二管道一端與所述泵體的另一泵口連接，所述第二管道的另一端與外界連通。

30、所述泵體與所述定位架固定連接。

31、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述軀干體的外壁上固定地設(shè)置有定位片，所述第二彈性蓄能件的端部與所述定位片固定連接。

32、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述第二彈性蓄能件為螺旋彈簧。

33、本公開(kāi)至少一實(shí)施例提供的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)中，所述第一彈性蓄能件為彈性繩索。

34、所述彈性繩索一端與所述擺桿固定連接，所述彈性繩索另一端與所述軀干體固定連接。

35、本發(fā)明的有益效果為：采用擺桿驅(qū)動(dòng)可擺動(dòng)式魚(yú)體，在使用時(shí)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為擺桿的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而解決了仿生機(jī)器魚(yú)傳動(dòng)效率低、機(jī)動(dòng)性弱以及擺動(dòng)頻率難以提升的問(wèn)題。

36、擺桿與可擺動(dòng)式魚(yú)體通過(guò)第一彈性蓄能件連接，在可擺動(dòng)式魚(yú)體擺動(dòng)時(shí)，第一彈性蓄能件能夠?qū)⒉糠謩?dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，為后續(xù)擺動(dòng)提供動(dòng)能，可實(shí)現(xiàn)高頻率驅(qū)動(dòng)，同時(shí)使可擺動(dòng)式魚(yú)體和魚(yú)尾的仿生動(dòng)作更加生動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可擺動(dòng)式魚(yú)體包含有依次鉸接的多個(gè)軀干體；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述裝配腔內(nèi)設(shè)置有定位架；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)上固定地設(shè)置有連接座；

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包含有泵體、第一管道和第二管道；

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軀干體的外壁上固定地設(shè)置有定位片，所述第二彈性蓄能件的端部與所述定位片固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二彈性蓄能件為螺旋彈簧。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一彈性蓄能件為彈性繩索；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及水下機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)一種仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)，包括：魚(yú)頭、魚(yú)尾、可擺動(dòng)式魚(yú)體、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和排水量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；魚(yú)頭內(nèi)部具有裝配腔；可擺動(dòng)式魚(yú)體的兩端分別與魚(yú)頭和魚(yú)尾固定連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包含有擺動(dòng)組件、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和擺桿；擺動(dòng)組件配置為與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接，擺動(dòng)組件用于將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)；擺桿一端與擺動(dòng)組件固定連接，擺桿另一端插入可擺動(dòng)式魚(yú)體內(nèi)，擺桿與可擺動(dòng)式魚(yú)體之間設(shè)置有第一彈性蓄能件，且擺桿與可擺動(dòng)式魚(yú)體配置為通過(guò)第一彈性蓄能件連接；該仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)解決了仿生機(jī)器魚(yú)傳動(dòng)效率低、機(jī)動(dòng)性弱和擺動(dòng)頻率難以提升的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：吳志剛,李智強(qiáng),韓路路,陳陽(yáng)輝,徐小明,蔣建平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21