一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，包括上壳体、下壳体、连接口、电源、基座、单片机控制器、配重及平衡装置，本实用新型专利技术具有如下有益效果：通过设置了配重及平衡装置，令仿生水母通过控制四个方向上的触手IPMC材料条的驱动频率波形和电压的方向，就可实现加速、减速和各个方向移动等运动模式，且保持平稳，通过蓝牙模块令设备具有抗外界干扰性强、工作范围广、价格合理、对操作平台无特殊要求等效果，解决了水母的结构较为复杂成本较高的问题，通过设置了连接柱及固定支架，与单片机控制器配合，通过单片机控制器控制触手，能够使仿生水母在运动过程中达到实时处于一个无声状态的效果。

A Bionic Jellyfish Driven by IPMC Based on Bluetooth Control

The utility model discloses an IPMC-driven bionic jellyfish based on Bluetooth control, which comprises an upper shell, a lower shell, a connecting port, a power supply, a base, a single-chip controller, a counterweight and a balancing device. The utility model has the following beneficial effects: by setting a counterweight and a balancing device, the bionic jellyfish can control the driving frequency waveform of a tentacle IPMC material bar in four directions. With the direction of voltage, acceleration, deceleration and movement in all directions can be realized and kept stable. Through Bluetooth module, the equipment has the effects of strong external interference resistance, wide range of work, reasonable price and no special requirement for operating platform. The complex structure and high cost of jellyfish can be solved. By setting up connecting pillars and fixed brackets, the jellyfish can work with a single chip. With the cooperation of the computer controller and the control of the tentacles by the MCU controller, the bionic jellyfish can be in a silent state in real time during its movement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母
本技术涉及海洋仿生
，特别涉及一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母。
技术介绍
海洋仿生是模仿海洋生物的形态结构和机能特点来设计、建造或改进机器、设备、器具或药物的技术，离子聚合物金属复合材料IPMC是由阳离子交换膜和通过化学镀方法附着在阳离子交换膜表面的贵金属如金、银、铂复合而成，IPMC因有类似于生物肌肉比例恒定的特点，故称其为“人工肌肉”，当给IPMC膜厚度方向施加较低电压时，IPMC膜会产生较大变形，IPMC材料与其他材料相比质地比较柔软，富有弹性，响应速度快，而且可在水中工作，具有良好的生物相容性，同时产生较大位移而不需要轴承等机械传动部件等良好优点，该种材料极适合用在海洋仿生机械人方面，随着科技的发展，仿生水母机器人在深海抗侧中得到了极大的重视，仿生水母机器人构造简单，通过仿生技术，外观相似水母，减少了对海洋生物的惊扰，可完成对特定海洋生物的近距离观察和监控，以及对复杂或敏感水域的监控和探测，现阶段海洋仿生水母还是存在着驱动结构复杂，造价昂贵，而且响应速度较慢并且无法多方向移动等缺点等待改进，但现有技术水母的结构较为复杂成本较高，运行时容易发出噪音。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，以解决水母的结构较为复杂成本较高，运行时容易发出噪音的问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，包括上壳体、下壳体、连接口、电源、基座、单片机控制器、配重及平衡装置、蓝牙模块、连接柱及固定支架和触手，所述上壳体下方设有下壳体并且与下壳体进行铆接，所述上壳体中端上方设有连接口，所述上壳体中端左方设有单片机控制器，所述上壳体内侧左下方设有配重及平衡装置，所述上壳体内侧中端设有连接柱及固定支架并且与连接柱及固定支架进行铆接，所述连接柱及固定支架右侧中端设有蓝牙模块，所述连接柱及固定支架右侧下方设有电源并且与电源进行铆接，所述下壳体下方中端设有基座并且与基座进行焊接，所述下壳体底部设有触手，所述单片机控制器、配重及平衡装置和蓝牙模块与电源电连接。优选的，所述触手均设置有四个，分别安装在基座的四个方向上，能够方便进行探测。优选的，所述壳体由上壳体和下壳体拼合而成，上下壳体设有连接装置，保证设备的稳固。优选的，所述单片机控制器能够分别向各个方向的触手的IPMC材料条施加不同频率的正弦波信号，能够进行多方位的发射探测。优选的，所述基座内部设有夹持板，用于固定IPMC材质。优选的，所述基座内部设有夹持板采用铜、铂或合金电极片制成，能够便于导电。优选的，所述单片机控制器能够分别向各个方向的触手的IPMC材料条施加不同频率的正弦波信号。优选的，所述单片机控制器采用STC89C52型号。优选的，所述蓝牙模块采用OCV236型号。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：通过设置了配重及平衡装置，令仿生水母通过控制四个方向上的触手IPMC材料条的驱动频率波形和电压的方向，就可实现加速、减速和各个方向移动等运动模式，且保持平稳，通过蓝牙模块令设备具有抗外界干扰性强、工作范围广、价格合理、对操作平台无特殊要求等效果，解决了水母的结构较为复杂成本较高的问题，通过设置了连接柱及固定支架，与单片机控制器配合，通过单片机控制器控制触手，能够使仿生水母在运动过程中达到实时处于一个无声状态的效果，解决了运行时容易发出噪音的问题。附图说明图1为本技术的主视图；图2为本技术的侧视图；图3为本技术巡游模式下触手的移动轨迹图；图4为本技术转向模式下触手的移动轨迹图。图中：上壳体-1、下壳体-2、连接口-3、单片机控制器-4、配重及平衡装置-5、蓝牙模块-6、电源-7、连接柱及固定支架-8、基座-9、触手-10。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图1-4所示，一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，包括上壳体1、下壳体2、连接口3、电源7、基座9、单片机控制器4、配重及平衡装置5、蓝牙模块6、连接柱及固定支架8和触手10，上壳体1下方设有下壳体2并且与下壳体2进行铆接，上壳体1中端上方设有连接口3，上壳体1中端左方设有单片机控制器4，上壳体1内侧左下方设有配重及平衡装置5，上壳体1内侧中端设有连接柱及固定支架8并且与连接柱及固定支架8进行铆接，连接柱及固定支架8右侧中端设有蓝牙模块6，连接柱及固定支架8右侧下方设有电源7并且与电源7进行铆接，下壳体2下方中端设有基座9并且与基座9进行焊接，下壳体2底部设有触手10，单片机控制器4、配重及平衡装置5和蓝牙模块6与电源7电连接。其中，所述触手10均设置有四个，分别安装在基座9的四个方向上。其中，所述壳体由上壳体1和下壳体2拼合而成，上下壳体设有连接装置。其中，所述单片机控制器4能够分别向各个方向的触手10的IPMC材料条施加不同频率的正弦波信号。其中，所述基座9内部设有夹持板。其中，所述基座9内部设有夹持板采用铜、铂或合金电极片制成，能够便于导电。其中，所述单片机控制器4能够分别向各个方向的触手10的IPMC材料条施加不同频率的正弦波信号。其中，所述单片机控制器4采用STC89C52型号。其中，所述所述蓝牙模块6采用OCV236型号。本专利所述的单片机控制器4是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能，集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用，配重及平衡装置5是正常运转过程中，对不平衡的变化能自动进行补偿的装置，能够令设备之间的部件保持平稳的部件。工作原理：使用者首先需要将四个触手10与基座9进行对接，令四个用于驱动的触手10通过下壳体2上所设的基座9与下壳体2相连，然后由于基座9是采用铜、铂或合金所制的电极片制成的可夹持IPMC材料的装置，IPMC材料有在通电情况下会产生形变的特性，因此通过给基座9通电利用IPMC材料所产生的形变来推动仿生水母前进，当进行一级定速巡航时，一级定速巡航是其左右两侧触手10会一起按照一个频率左右摆动，实现仿生水母的一级定速巡航；当进行二级定速巡航时，二级定速巡航是其四个触手10一起按照同一个频率进行摆动，实现仿生水母的二级定速巡航；当需要进行加速巡航和减速巡航模式时，施加在触手10IPMC材料条上的正弦波信号的频率就会加快，从而使触手的摆动频率提高，从而达到加速巡游的效果，反之，在触手10IPMC材料条上施加的正弦波信号的频率减慢周期变大，就会使触手10摆动频率下降，从而使仿生水母的速度减低实现减速巡游的效果；最后，当设备进行反向转动时，将设备人为的分为内侧和外侧，转向的内侧触手会被施加如图4所示的正弦信号，该信号的周期大于仿生水母正常巡游时候的信号周期，就会使内侧触手10摆动频率下降，从而使设备内侧速度降低，转向的外侧触手10会被施加正弦信号，该信号的周期小于设备正常巡游时候的信号周期，从而使外侧触手的摆动频率提高，从而使仿生水母外侧速度提升，使设备内外测产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，包括上壳体（1）、下壳体（2）、连接口（3）、电源（7）和基座（9），其特征在于：还包括单片机控制器（4）、配重及平衡装置（5）、蓝牙模块（6）、连接柱及固定支架（8）和触手（10），所述上壳体（1）下方设有下壳体（2）并且与下壳体（2）进行铆接，所述上壳体（1）中端上方设有连接口（3），所述上壳体（1）中端左方设有单片机控制器（4），所述上壳体（1）内侧左下方设有配重及平衡装置（5），所述上壳体（1）内侧中端设有连接柱及固定支架（8）并且与连接柱及固定支架（8）进行铆接，所述连接柱及固定支架（8）右侧中端设有蓝牙模块（6），所述连接柱及固定支架（8）右侧下方设有电源（7）并且与电源（7）进行铆接，所述下壳体（2）下方中端设有基座（9）并且与基座（9）进行焊接，所述下壳体（2）底部设有触手（10），所述单片机控制器（4）、配重及平衡装置（5）和蓝牙模块（6）与电源（7）电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙控制的IPMC驱动仿生水母，包括上壳体（1）、下壳体（2）、连接口（3）、电源（7）和基座（9），其特征在于：还包括单片机控制器（4）、配重及平衡装置（5）、蓝牙模块（6）、连接柱及固定支架（8）和触手（10），所述上壳体（1）下方设有下壳体（2）并且与下壳体（2）进行铆接，所述上壳体（1）中端上方设有连接口（3），所述上壳体（1）中端左方设有单片机控制器（4），所述上壳体（1）内侧左下方设有配重及平衡装置（5），所述上壳体（1）内侧中端设有连接柱及固定支架（8）并且与连接柱及固定支架（8）进行铆接，所述连接柱及固定支架（8）右侧中端设有蓝牙模块（6），所述连接柱及固定支架（8）右侧下方设有电源（7）并且与电源（7）进行铆接，所述下壳体（2）下方中端设有基座（9）并且与基...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁博，马英杰，刘甲奇，杜野，马昊哲，赵鸿翔，张鹏，张佳玲，杨琨，杨帅，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23