一种仿生机器鱼制造技术

本实用新型专利技术公开了一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部相对于所述躯干水平运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置。

A kind of bionic robotic fish

The utility model discloses a bionic robot fish, the bionic fish head, trunk and tail, the head, trunk and tail through the head, trunk and rear axle are connected into a whole; the head and tail relative to the trunk horizontal movement; the trunk is driven by the power device of head and tail movement.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生机器鱼
本技术涉及仿生
，具体涉及一种仿生机器鱼。
技术介绍
20世纪90年代后，随着鱼类推进机理研究的深入，机器人技术、仿生学、电子技术、材料科学和控制技术的新发展，模拟鱼类游动机理的新型水下机器人——仿生机器鱼受到了国内外的广泛关注。美国麻省理工学院根据提出的鱼尾推进的“射流推进理论”，研制出长1.2米的仿生金枪鱼和长0.8米的仿生梭鱼；美国东北大学海洋科学中心利用形状记忆合金和连杆机构开发了波动推进的机器鳗鱼；美国新墨西哥大学利用高分子电解质离子交换膜(IEM)，镀在仿生鱼鳍的金属簿片上，通过外加电场实现人造合成肌肉运动，产生类似鳗鱼的游动方式；英国Essex大学设计了具有三维运动能力的机器鱼。日本东京大学研制了两关节自推进的机器海豚；Kato等研究了对胸鳍推进机构的控制，并开发了机器鱼样机黑鲈；日本名古屋大学研制出形状记忆合金驱动微型身体波动式水下推进器和压电陶瓷驱动的双鳍鱼型微机器人。在中国，哈尔滨工程大学开展了仿生机器章鱼的研究工作；北京航空航天大学机器人研究所研制了机器鳗鱼、机器海豚以及采用扁平宽大的斧形水动力外型的SPC系列仿生机器鱼；中科院沈阳自动化研究所制作了两关节的仿生机器鱼模型；北京大学力学与工程科学系研制了仿生海豚样机；中科院北京自动化研究所研发出微小型机器鱼、多传感器仿生机器鱼等。但是，目前的仿生鱼均存在运动不灵活、结构复杂的缺点，由此导致成本高、无法大规模推广应用，更是无法达成人机合一的共同运动。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例期望提供一种仿生机器鱼，结构简单，运动灵活，可大规模推广应用，且是可实现人机合一的共同运动器材。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术实施例提供了一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置。优选地，所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向摆动，且所述头部和尾部的摆动顺序相反；所述尾部设有预设长度的尾鳍。优选地，所述头部和躯干连接处设有前肢，所述前肢和所述头部联动；所述尾部和躯干连接处设有后肢，所述后肢和所述尾部联动。优选地，所述动力装置包括驱动电机和电池，所述驱动电机的电源输入端连接所述电池；所述动力装置的输出轴通过传动机构与所述头部和尾部连接。优选地，所述传动机构包括至少两个相互啮合的齿轮和连杆机构，所述齿轮的转动带动所述连杆机构驱动所述头部和尾部在水平方向的摆动。优选地，所述躯干包括密封的防水舱，所述驱动电机和电池安装于所述防水舱内。优选地，所述躯干还包括浮力舱，所述浮力舱设有对空气进行压缩的压缩部件；所述浮力舱与所述防水舱相邻。优选地，所述仿生机器鱼还包括设置面板和控制所述动力装置和压缩部件的控制部件，所述控制部件一端分别连接所述动力装置和压缩部件，另一端连接所述仿生机器鱼的设置面板；所述控制部件设置于所述防水舱。优选地，所述躯干包括胸部段和腹部段，所述胸部段和腹部段上表面分别设有胸垫和腹垫；所述胸垫相对于所述胸部段水平方向移动，所述腹垫相对于所述腹部段水平方向移动。优选地，所述前肢设有易于握持的把手，所述把手设有操作所述仿生机器鱼的操作按键。优选地，所述前肢和后肢均设有至少一个用于收拢所述前肢或后肢的折叠关节。优选地，所述仿生机器鱼设有运动状态监测部件和地理位置定位部件，所述运动状态监测部件设置于所述头部，所述地理位置定位部件设置于所述防水舱内。本技术实施例提供的仿生机器鱼，包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置；可见，本技术实施例的仿生机器鱼，通过动力装置驱动仿生机器鱼的头部、尾部水平方向的运动，以达到模仿鱼类在水面游动的目的，而且结构简单，运动灵活，且可智能控制运动也可人为操作运动；另外，由于设计结构不再像现有技术那么复杂，因此，能降低仿生机器鱼的研发和生产成本，且易于推广应用。附图说明图1为本技术实施例仿生机器鱼的示意图；图2为图1的侧视图的示意图；图3为本技术实施例仿生机器鱼的动力传动示意图。具体实施方式本技术实施例提供了一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部能相对于所述躯干水平方向运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置。这里，所述仿生机器鱼可以是用于休闲旅游的运动器材，更具体地可以是模仿鱼类及爬行动物运动的仿生运动器材；所述仿生机器鱼可以用于水面游动、水下游动或沙滩爬行；其中，水面游动时，可以是用户趴在或骑在所述仿生机器鱼上进行载人游动，人需要穿戴好潜水装备，也可以不载人的单独游动，通过遥控器控制；水下游动时，可以是用户趴在所述仿生机器鱼上进行载人潜水，人同样需要穿戴好潜水装备；沙滩爬行时，可以是用户趴在所述仿生机器鱼上进行载人行走，也可以是不载人的单独爬行，通过遥控器控制。本技术实施例的原理是：通过动力装置驱动仿生机器鱼的头部、尾部水平方向的运动，以达到模仿鱼类在水面游动的目的，而且结构简单，运动灵活；另外，由于设计结构不再像现有技术那么复杂，因此，能降低仿生机器鱼的研发和生产成本，且易于推广应用。为了能够更加详尽地了解本技术实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图以及具体的应用实施例对本技术做进一步的阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本技术实施例。图1为本技术实施例仿生机器鱼的组成结构示意图，图2为图1的侧视图的示意图；如图1和图2所示，所述仿生机器鱼包括头部11、躯干21和尾部31，所述头部11、躯干21和尾部31通过贯穿所述头部11、躯干21和尾部31的中轴(未在图中示出)连接成一体；所述头部11和尾部31能相对于所述躯干21水平方向运动；所述躯干21内设有驱动所述头部11和尾部31运动的动力装置(未在图中示出)。具体地，所述头部11和尾部31能相对于所述躯干21水平方向摆动，且所述头部11和尾部31的摆动顺序相反；所述尾部31设有预设长度的尾鳍；这里，所述尾部31的尾鳍是所述仿生机器鱼前进的主要动力，所述尾鳍的长度可以根据所述仿生机器鱼的设计速度和动力装置的功率确定；所述头部11和尾部31的摆动顺序相反，主要是为了保证仿生机器鱼在运动中的平衡；更具体地，所述头部11和尾部31与躯干21之间设有便于头部摆动的平面轴承；并且，为了进一步减少所述仿生机器鱼在水中的阻力，所述头部11和尾部31与躯干21之间通过十字滑轨连接，即所述头部11和尾部31在相对于所述躯干21水平摆动的同时，还能相对于所述躯干21的前后左右方向滑动。进一步地，所述头部11两侧分别设有升降鳍111，在所述仿生机器鱼水面运动中需要转向时起到帮助转向的作用。所述头部11和躯干21连接处设有前肢41，所述前肢41和所述头部11联动；所述尾部31和躯干21连接处设有后肢51，所述后肢51和所述尾部31联动；如图1和图2所示，前肢41以躯干21的中轴线为界，分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生机器鱼包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置。

【技术特征摘要】
1.一种仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生机器鱼包括头部、躯干和尾部，所述头部、躯干和尾部通过贯穿所述头部、躯干和尾部的中轴连接成一体；所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向运动；所述躯干内设有驱动所述头部和尾部运动的动力装置。2.根据权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述头部和尾部相对于所述躯干水平方向摆动，且所述头部和尾部的摆动顺序相反；所述尾部设有预设长度的尾鳍。3.根据权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述头部和躯干连接处设有前肢，所述前肢和所述头部联动；所述尾部和躯干连接处设有后肢，所述后肢和所述尾部联动。4.根据权利要求1、2或3所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述动力装置包括驱动电机和电池，所述驱动电机的电源输入端连接所述电池；所述动力装置的输出轴通过传动机构与所述头部和尾部连接。5.根据权利要求4所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述传动机构包括至少两个相互啮合的齿轮和连杆机构，所述齿轮的转动带动所述连杆机构驱动所述头部和尾部在水平方向的摆动。6.根据权利要求5所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述躯干包括密封的防水舱，所述驱动电机和电池安装于所述防水舱内...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘品伦，
申请(专利权)人：江苏共井集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32