一种仿生探测机器人制造技术

本实用新型专利技术提供了一种仿生探测机器人，属于机器人技术领域。它解决了现有机器人在水中速度慢等技术问题。本仿生探测机器人包括壳体，壳体采用柔性塑料制成，壳体的轮廓与金枪鱼的外形一致，壳体包括尾部和躯干部，尾部通过铰接轴铰接在躯干部上，躯干部内设有电池、伺服电机和控制器，尾部能够在伺服电机的驱动下摆动。本实用新型专利技术中的机器人壳体模拟金枪鱼的外形，使其移动时阻力达到最优化，并根据金枪鱼的游动特点优化动力，使其行驶速度能够达到20节。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生探测机器人
本技术属于机器人设备
，涉及一种仿生探测机器人。
技术介绍
机器人越来越多的运用到现代社会生产生活当中，它不但可以节省人力，还可以胜任许多人类无法实现的工作，比如水下勘测、探索等，“仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。中国专利(公告号：CN1480300，公开日：2004-03-10)公开了一种鱼形仿生机器人，该鱼形仿生机器人由鱼形外壳及框架、沉浮机构、摇摆机构、摆动机构、信息感知机构、控制器及电源构成；鱼身与鱼尾之间为活动连接；框架密封在鱼形外壳内，沉浮机构、摇摆机构、信息感知机构、控制器及电源均安装在框架内；沉浮机构置于鱼头内，摇摆机构由摇摆电机、曲柄摇杆机构、伸出杆、鱼鳍左右各一个对称设置；摆动机构由摆动电机连接驱动导出杆组成，导出杆的外端连接驱动固定在鱼尾上的摆动连接件；信息感知机构中的距离传感器设在鱼头的最前部，视觉传感器设在鱼头前部的鱼眼位置，姿态传感器、压力传感器设在鱼身内；控制器及电源设在鱼身内。上述专利中公开的鱼形仿生机器人在水中运行时遇到的水阻比较大，行动比较迟缓。
技术实现思路
本技术针对现有的技术存在的上述问题，提供一种仿生探测机器人，本技术所要解决的技术问题是：如何提高仿生探测机器人在水中的移动速度。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种仿生探测机器人，包括壳体，其特征在于，所述壳体采用柔性塑料制成，所述壳体的轮廓与金枪鱼的外形一致，所述壳体包括尾部和躯干部，所述尾部通过铰接轴铰接在所述躯干部上，所述躯干部内设有电池、伺服电机和控制器，所述尾部能够在所述伺服电机的驱动下摆动。其工作原理如下：本技术方案采用金枪鱼的外形结构，根据金枪鱼尾鳍摆动时产生的尾涡结构特点，金枪鱼是一种大型远洋性重要商品食用鱼。游泳速度快，瞬时时速可达160千米，平均时速约60-80千米。金枪鱼的形状比较奇特，它整个呈流线型，顺着头部延伸的胸甲，仿佛是一块独特的能够调整水流的平衡板。金枪鱼体形较长，粗壮而圆，呈流线形，向后渐细尖而尾基细长，尾鳍为叉状或新月形。尾柄两侧有明显的稜脊，背、臀鳍后方各有一行小鳍。具有鱼雷体形，其横断面略呈圆形，金枪鱼的尾部呈半月形，使它在大海里能够很快地向前冲刺。强劲的肌肉及新月形尾鳍，肩部有由渐渐扩大的鳞片组成了胸甲。真实的金枪鱼每秒可游动自已体长10倍的距离，本款机器人能够达到每秒游动相当于自身体长的距离。行驶速度可达20节，它的灵活性远远高于现有的潜艇，几乎可以达到水下任何区域，由人遥控，它可轻而易举地进入海底深处的海沟和洞穴，作为军用侦察和科学探索工具，其发展和应用的前景十分广阔。在上述的仿生探测机器人中，所述仿生探测机器人还包括遥控器，所述躯干部上设有与所述控制器相连接的遥感天线且所述遥感天线能够与所述遥控器信息交换。通过遥控器能够远程控制本仿生探测机器人的行动，减少线缆的干扰，使得本仿生探测机器人走的更远、更快。在上述的仿生探测机器人中，所述躯干部的底部设有支撑脚，所述支撑脚上通过连接臂连接有叶轮罩，所述叶轮罩上设有叶轮和能够带动叶轮转动的叶轮电机，所述支撑脚能够弯折缩回所述躯干部内。支撑脚能够起到支撑作用，从而能够长时间停留，保持固定位置观测，同时在其移动时又能够收叠起来，减少干扰；支撑脚上的叶轮还能加快本机器人的移动速度；支撑脚铰接在躯干部的底部，可以通过设置电机往复转动来带动支撑脚的伸出或收缩。在上述的仿生探测机器人中，所述躯干部的上侧设有太阳能电板，所述躯干部的前端位置固设有摄像头。这样能够在一定环境中利用太阳能电板给自身充电，通过摄像头能够记录拍摄的周边环境及目标物情况，同时还能够起到感知作用，避免碰撞损坏。在上述的仿生探测机器人中，所述壳体是由软聚合体制成。该材料不会受到水的腐蚀作用。在上述的仿生探测机器人中，所述尾部安装铰接轴的位置与所述尾部的端部具有间距，所述尾部的端部固设有竖直的转轴，所述转轴的下端固设有转盘一，所述伺服电机的输出轴上固设有转盘二，所述转盘一的直径大于所述转盘二的直径，所述转盘一与转盘二之间设有连杆，所述连杆的两端分别铰接在转盘一与转盘二侧面靠近边沿的位置。通过伺服电机的转动，能够带动转动二转动以及连杆复合运动，进而转动转盘一以及转盘一上的转轴往复转动，最终带动尾部摆动。伺服电机还可以往复转动，根据转动的角度和速度调整尾部摆动的幅度和频率。与现有技术相比，本技术中的机器人壳体模拟金枪鱼的外形，使其移动时阻力达到最优化，并根据金枪鱼的游动特点优化动力，使其行驶速度能够达到20节。附图说明图1是本仿生探测机器人的结构示意图。图2是本仿生探测机器人中叶轮处的立体结构示意图。图3是本仿生探测机器人中尾部驱动结构示意图。图中，1、壳体；1a、躯干部；1b、尾部；2、电池；3、伺服电机；4、控制器；5、遥控器；6、遥感天线；7、支撑脚；8、叶轮；9、太阳能电板；10、摄像头；11、铰接轴；12、连接臂；13、叶轮罩；14、叶轮电机；15、转轴；16、转盘一；17、转盘二；18、连杆。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。金枪鱼是一种大型远洋性重要商品食用鱼。游泳速度快，瞬时时速可达160千米，平均时速约60-80千米。金枪鱼的形状比较奇特，它整个呈流线型，顺着头部延伸的胸甲，仿佛是一块独特的能够调整水流的平衡板。金枪鱼体形较长，粗壮而圆，呈流线形，向后渐细尖而尾基细长，尾鳍为叉状或新月形。尾柄两侧有明显的稜脊，背、臀鳍后方各有一行小鳍。具有鱼雷体形，其横断面略呈圆形，金枪鱼的尾部呈半月形，使它在大海里能够很快地向前冲刺。强劲的肌肉及新月形尾鳍，肩部有由渐渐扩大的鳞片组成了胸甲。如图1所示，本实施例中仿生探测机器人包括壳体1，壳体1采用柔性塑料制成，壳体1的轮廓与金枪鱼的外形一致，壳体1包括躯干部1a和尾部1b，尾部1b通过铰接轴11铰接在躯干部1a上，躯干部1a内设有电池2、伺服电机3和控制器4，尾部1b能够在伺服电机3的驱动下摆动。上述壳体1采用金枪鱼的外形结构，根据金枪鱼尾鳍摆动时产生的尾涡结构特点，采用计算流体力学的方法，研究了仿金枪鱼摆动尾鳍的水动力性能与推进机理，计算了二维、三维水翼的定常水动力性能，探讨了网格结构、计算参数等对水翼的流体动力性能计算结果的影响，并进行了对应的流场结构显示，然后进行了二维刚性、柔性摆动水翼水动力性能的数值计算和推进机理研究，使其能更好地模拟真实金枪鱼的活动。真实的金枪鱼每秒可游动自已体长10倍的距离，本款机器人能够达到每秒游动相当于自身体长的距离。行驶速度可达20节，它的灵活性远远高于现有的潜艇，几乎可以达到水下任何区域，由人遥控，它可轻而易举地进入海底深处的海沟和洞穴，作为军用侦察和科学探索工具，其发展和应用的前景十分广阔。如图1和图2所示，仿生探测机器人还包括遥控器5，躯干部1a上设有与控制器4相连接的遥感天线6且遥感天线6能够与遥控器5信息交换，通过遥控器5能够远程控制本仿生探测机器人的行动，减少线缆的干扰，使得本仿生探测机器人走的更远、更快；躯干部1a的底部设有支撑脚7，支撑脚7上通过连接臂12连接有叶轮罩13，叶轮罩13上设有叶轮8和能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生探测机器人，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)采用柔性塑料制成，所述壳体(1)的轮廓与金枪鱼的外形一致，所述壳体(1)包括躯干部(1a)和尾部(1b)，所述尾部(1b)通过铰接轴(11)铰接在所述躯干部(1a)上，所述躯干部(1a)内设有电池(2)、伺服电机(3)和控制器(4)，所述尾部(1b)能够在伺服电机(3)的驱动下摆动。

【技术特征摘要】
1.一种仿生探测机器人，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)采用柔性塑料制成，所述壳体(1)的轮廓与金枪鱼的外形一致，所述壳体(1)包括躯干部(1a)和尾部(1b)，所述尾部(1b)通过铰接轴(11)铰接在所述躯干部(1a)上，所述躯干部(1a)内设有电池(2)、伺服电机(3)和控制器(4)，所述尾部(1b)能够在伺服电机(3)的驱动下摆动。2.根据权利要求1所述的仿生探测机器人，其特征在于，所述仿生探测机器人还包括遥控器(5)，所述躯干部(1a)上设有与所述控制器(4)相连接的遥感天线(6)且所述遥感天线(6)能够与所述遥控器(5)信息交换。3.根据权利要求1或2所述的仿生探测机器人，其特征在于，所述躯干部(1a)的底部设有支撑脚(7)，所述支撑脚(7)上通过连接臂(12)连接有叶轮罩(13)，所述叶轮罩(13)上设有叶轮(8)和能够带动叶轮(8)转动的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震林，朱增晖，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33