一种软体仿生鱼制造技术

本发明专利技术提供一种软体仿生鱼，主要应用于水下探测、侦查。包括头部壳体、导流系统、控制系统、变型腔体和可变形筋板。所述变型腔体左右对称贴合在可变性筋板上，形成了鱼的身体，随着变型腔内部压力的变化，产生变形，能实现左右的摆动；控制系统和导流系统装在头部壳体内，头部壳体和鱼的身体粘合在一起，形成整个鱼；导流系统通过四根管路和鱼的身体相连，实现对变型腔内部流体压力的控制，从而控制鱼的运动。软体仿生鱼具有灵活、环境适应性强、小巧、节约能源、结构简单、造价低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种软体仿生鱼
本专利技术涉及一种软体仿生鱼，属于机械工程领域。
技术介绍
地球上大部分的区域被水域覆盖，海洋中有着丰富的资源，人类对海洋的开发和探索从未停止过。对于人类来讲，虽然对于海洋的研究已经有了很长的时间，但是海洋中的大多数秘密对于人类来讲还是未知的。因此，在对未知的海洋环境进行初步探索的过程中，大多数是需要依靠各种各样的机器人来完成的。然而，对于一些相对局限的环境下，比如藻类繁茂、空间狭窄、路线曲折的水域，大多数现有的机器人无法较好地完成探查任务。所以我们专利技术出一种软体仿生鱼，具备小巧、灵活、姿态多变、低噪音、节约能源、环境适应性强等特点，用于完成一些环境局限性较强的水域的探查任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种应用于水下探测、信号采集以及传递的软体仿生鱼，主要涉及控制系统、导流系统、可变形腔体和可变形筋板来设计一种应用于水中探测、信息采集的软体仿生鱼，可以用于藻类密集、环境复杂、活动区域狭窄等恶劣环境水域的探查、信息采集以及传递。本专利技术的目的是这样实现的：包括相互连接的头部、身体部和尾部，所述头部是壳体结构，身体部包括可变形筋板、设置在可变形筋板两侧的左右两个变型腔体，所述壳体结构内设置有压力瓶、充力泵、抽力泵、一号换向阀、二号换向阀、控制系统，充力泵、抽力泵分别与压力瓶连通，充力泵、抽力泵还分别和一号换向阀、二号换向阀连接，左变型腔体和右变型腔均包括等间距设置的变形舱、设置在每个变型舱中间位置的流体通道、设置在端部上的液体流入口和液体流出口，所述一号换向阀分别通过左腔体充力管路和右腔体充力管路与左右两个变型腔体的液体流入口连接，所述二号换向阀分别通过左腔体抽力管路和右腔体抽力管路与左右两个变型腔体的液体流出口连接。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.当一号换向阀处于高电平状态、二号换向阀处于低电平时，充力泵和左变型腔体连通，抽力泵和右变型腔体连通，身体部向右弯曲，鱼尾向右摆动；当一号换向阀处于低电平状态、二号换向阀处于高电平时，充力泵和右变型腔体连通，抽力泵和左变型腔体连通，身体部向左弯曲，鱼尾向左摆动。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过简单的控制策略实现复杂的运动；上一个动作可以作为下一个动作的蓄力过程，节约能源且能量利用率高；躯体的连续变形运动更贴近真实鱼类的运动；躯体的柔软多变型性可以适应更多复杂的运动环境。控制系统向导流系统发送“左摆尾”指令，1号换向阀处于高电平状态、2号换向阀处于低电平时，充力泵和左腔体连通，抽力泵和右腔体连通，压力瓶中的流体通过流动孔进入左腔体，右腔体内的流体通过流动孔和管路进入压力瓶。左腔体的变形仓内流体增多，变形仓变大；右腔体的变形仓内流体减少，变形仓变小。在可变形筋板的限制下，整个鱼的身体向右弯曲，鱼尾向右摆动。反之，鱼尾向左摆动。当“左摆尾”指令和“右摆尾”指令以相同频率发送时，鱼向前游动；当“左摆尾”指令频率比“右摆尾”指令频率更快时，鱼向左转弯：反之鱼向右转弯。附图说明图1为本专利技术所述的鱼的头部；图2为本专利技术所述软体仿生鱼的轴测图；图3为本专利技术所述的右腔体；图4是本专利技术的整体结构示意图。图中：1头部壳体，2一号换向阀，3二号换向阀，4抽力泵，5充力泵，6压力瓶，7左腔体充力管路，8左腔体抽力管路，9右腔体抽力管路，10右腔体充力管路，11左腔体，12右腔体，13可变形筋板，14右腔体流体入口，15右腔体流体出口，16流体通道，17变形仓。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图4，本专利技术包括头部壳体1，一号换向阀2，二号换向阀3，抽力泵4，充力泵5，压力瓶6，左腔体充力管路7，左腔体抽力管路8，右腔体抽力管路9，右腔体充力管路10，左腔体11，右腔体12，可变形筋板13，右腔体流体入口14，右腔体流体出口15，流体通道16，变形仓17。所述头部壳体1为一个有开口端的壳体，开口端可以通过粘合等连接方式和鱼的身体连接在一起；所述的头部壳体能够容纳控制系统和导流系统；导流系统，所述导流系统由两个泵、两个换向阀、一个压力瓶和若干管路组成；所述压力瓶通过两根管路分别和两个泵连接；两个泵通过管路分别和两个换向阀连接；两个换向阀各伸出两个管路，分别和左右腔体连接；控制系统，所述控制系统有控制器和电池组成，电池负责给控制器和换向阀供电，控制器根据写好的程序控制换向阀按照一定的频率换向，控制左右腔体流体的流入和流出；所述变形腔体包括左右对称的两个变形腔体，左右腔体对称固定在可变形筋板上，共同组成鱼的身体，左右腔体通过管路和换向阀连接在一起；可变形筋板，所述可变形筋板，用可弯曲的软材料制成，但是相对腔体具有较小的可延展性。所述导流系统通过管路和左右腔体相连，并且和控制系统一起安装在头部壳体内；所述控制系统用来控制导流系统，和导流系统一起安装在头部壳体内部；导流系统通过管路和左右腔体相连，由导流系统控制腔体的动作。左右腔体对称固定在可变形筋板上；可变形筋板和左右腔体安装在一起，在左右腔体变形的同时，可变形筋板会发生弯曲变形，而不会发生拉伸变形。也即，本专利技术包括头部和身体两大部分。其中头部包括头部壳体、控制系统和导流系统，身体包括左右可变形腔体和可变形筋板。头部壳体和身体部分粘合在一起，形成一个封闭的空间，用来容纳控制系统和导流系统。控制系统通过发送I/O指令，控制高低电平变换，从而控制换向阀在两个位置间的相互转换。导流系统由一个压力瓶，两个泵，两个换向阀和若干管路组成。两个泵均通过两根管路分别和压力瓶及换向阀相连，换向阀再通过两根管路分别和左右腔体相连。其中，一个泵为抽力泵，不断从压力瓶中抽出流体；另一个为充力泵，不断往压力瓶中充入流体。当1号换向阀处于高电平状态、2号换向阀处于低电平时，充力泵和左腔体连通，抽力泵和右腔体连通，导致左腔体内压力升高，右腔体压力降低。因为存在加强筋板的限制，整个鱼的身体只能发生弯曲变形，不能发生拉长变形，所以此时整个鱼的身体向右弯曲，鱼尾向右摆动。反之，鱼尾向左摆动。当控制系统按照一定频率发送指令之，鱼尾随之进行有节奏的左右摆动，鱼向前游动。头部壳体能够和鱼的身体安装在一起，并且在头部壳体内部可以容纳控制系统和导流系统；导流系统通过管路和左右腔体相连，并且和控制系统一起安装在头部壳体内；控制系统用来控制导流系统，和导流系统一起安装在头部壳体内部；左右腔体通过管路和左右腔体相连，由导流系统控制腔体的动作。左右腔体对称固定在可变形筋板上；可变形筋板和左右腔体安装在一起，在左右腔体变形的同时，可变形筋板会发生弯曲变形，而不会发生拉伸变形。本专利技术的工作过程是：控制系统发送“左摆尾”指令，1号换向阀处于高电平状态、2号换向阀处于低电平时，充力泵和左腔体连通，抽力泵和右腔体连通，导致左腔体内压力升高，右腔体压力降低。此时整个鱼的身体向右弯曲，鱼尾向右摆动。反之，鱼尾向左摆动。当“左摆尾”指令和“右摆尾”指令以相同频率发送时，鱼向前游动；当两种指令发送频率不同时，鱼转弯游动。综上，本专利技术公开了一种软体仿生鱼，主要应用于水下探测、侦查。包括头部壳体、导流系统、控制系统、变型腔体和可变形筋板。所述变型腔体左右对称贴合在可变性筋板上，形成了鱼的身体，随着变型腔内部压力的变化，产生变形，能实现左右的摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软体仿生鱼，包括相互连接的头部、身体部和尾部，其特征在于：所述头部是壳体结构，身体部包括可变形筋板、设置在可变形筋板两侧的左右两个变型腔体，所述壳体结构内设置有压力瓶、充力泵、抽力泵、一号换向阀、二号换向阀、控制系统，充力泵、抽力泵分别与压力瓶连通，充力泵、抽力泵还分别和一号换向阀、二号换向阀连接，左变型腔体和右变型腔均包括等间距设置的变形舱、设置在每个变型舱中间位置的流体通道、设置在端部上的液体流入口和液体流出口，所述一号换向阀分别通过左腔体充力管路和右腔体充力管路与左右两个变型腔体的液体流入口连接，所述二号换向阀分别通过左腔体抽力管路和右腔体抽力管路与左右两个变型腔体的液体流出口连接。

【技术特征摘要】
1.一种软体仿生鱼，包括相互连接的头部、身体部和尾部，其特征在于：所述头部是壳体结构，身体部包括可变形筋板、设置在可变形筋板两侧的左右两个变型腔体，所述壳体结构内设置有压力瓶、充力泵、抽力泵、一号换向阀、二号换向阀、控制系统，充力泵、抽力泵分别与压力瓶连通，充力泵、抽力泵还分别和一号换向阀、二号换向阀连接，左变型腔体和右变型腔均包括等间距设置的变形舱、设置在每个变型舱中间位置的流体通道、设置在端部上的液体流入口和液体流出口，所述一号换向阀分别通过左腔体充...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立权，马鑫盟，陈曦，王刚，贾鹏，李雪，张奇，宗丰绪，王金昌，张瓴宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23