The invention relates to a miniature underwater angle of attack detecting device, in particular to a miniature underwater fin angle attack angle sensor. The invention aims to solve the problem that the existing measuring device can not measure the angle of attack of the aquatic animals and the imitation aquatic animals. The fin surface attack angle sensor can be installed on the fins of aquatic animals or imitation aquatic animals, and is used for measuring the fin angle attack angle of aquatic animals or aquatic animals in real time. The fin angle attack sensor comprises a deflector, a main cabin, a magnet, and an information acquisition module. The deflector is located outside the main cabin and has no relative rotational connection with the magnet. The magnet is rotatably disposed in the body compartment. In addition, the main module also includes external sealed compartment, the information acquisition module is arranged in the compartment, and is used for collecting the magnet rotating magnetic field caused by the change of the fin to calculate the angle of attack, and imitation of aquatic animal high efficiency to provide accurate data information.
【技术实现步骤摘要】
微型水下鳍面攻角传感器
本专利技术涉及一种微型水下攻角检测装置,具体提供一种微型水下鳍面攻角传感器。
技术介绍
20世纪90年代,美国麻省理工学院首次通过仿生金枪鱼进行了对鱼类减阻机制和推进效率的研究,从而掀开了水下仿生推进研究的序幕。随后,多种仿生机器鱼和仿生机器海豚平台相继研制成功,进一步推动了仿生推进技术的发展,仿生机器鱼和仿生机器海豚的研究也从简单的波动行为模仿转向更加高性能的行为模仿。特别地,高速度在执行任务的过程中至关重要,因此,仿生机器鱼和仿生机器海豚的高速推进备受研究人员的关注。例如,英国埃塞克斯大学Clapham和Hu等人研制的单电机仿生机器鱼的最高推进速度达到3.4BL/s(倍体长/每秒,约0.87m/s);中科院自动化所的喻俊志等人研制的跃水机器海豚的最高推进速度达到2.85BL/s(约2.05m/s)。但是,现有的仿生机器鱼和仿生机器海豚的高速推进仍停留在优化本体驱动机构的阶段,而未考虑到本体与周围水环境的相互作用。现代生物学研究表明,在鱼类和海豚高速游动的过程中,它们的尾鳍始终沿着一条类似于正弦曲线的轨迹摆动,这条类似于正弦曲线的轨迹称之为尾鳍弦线,尾鳍弦线与尾鳍的夹角称之为尾鳍攻角。鱼类和海豚在高速游动的过程中会实时调整尾鳍攻角以优化前推力,结合摆动翼理论可知,翼型升阻力和攻角密切相关:在有效攻角范围内,攻角越大,翼型产生的推进力越大;当攻角超过某临界值时,翼型产生的推进力开始减小,并导致失速行为。因此,合理的鳍面攻角能够有效增加推进力,提高推进速度。但是,现有测量装置中尚未出现有关鳍面攻角的测量装置,使得有关鳍面攻角的数据严重 ...
【技术保护点】
一种微型水下鳍面攻角传感器,所述鳍面攻角传感器能安装在水生动物或仿水生动物的鳍上,用于实时测量水生动物或仿水生动物的鳍面攻角,其特征在于,所述鳍面攻角传感器包括导流片、主体舱、磁体和信息采集模块,所述导流片位于所述主体舱外部并且与所述磁体无相对转动地连接,所述磁体可转动地设置在所述主体舱中,所述主体舱包括对外密封的隔离舱,所述信息采集模块设置在所述隔离舱中并且用于采集所述磁体转动引起的磁场变化以计算鳍面攻角。
【技术特征摘要】
1.一种微型水下鳍面攻角传感器,所述鳍面攻角传感器能安装在水生动物或仿水生动物的鳍上,用于实时测量水生动物或仿水生动物的鳍面攻角,其特征在于,所述鳍面攻角传感器包括导流片、主体舱、磁体和信息采集模块,所述导流片位于所述主体舱外部并且与所述磁体无相对转动地连接,所述磁体可转动地设置在所述主体舱中,所述主体舱包括对外密封的隔离舱,所述信息采集模块设置在所述隔离舱中并且用于采集所述磁体转动引起的磁场变化以计算鳍面攻角。2.根据权利要求1所述的微型水下鳍面攻角传感器,其特征在于,所述导流片经由传动轴与所述磁体连接。3.根据权利要求2所述的微型水下鳍面攻角传感器,其特征在于,所述传动轴底部设有凹槽,所述磁体固定在所述凹槽中。4.根据权利要求2所述的微型水下鳍面攻角传感器,其特征在于,所述主体舱中还设置有轴承,所述传动轴通过所述轴承可旋转地设置在所...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴正兴,喻俊志,王天柱,刘金存,谭民,
申请(专利权)人:中国科学院自动化研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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