本发明专利技术公开了一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，包括仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部、仿生鱿鱼触腕部分、仿生鱿鱼电控部分。所述仿生鱿鱼尾部通过二次浇筑与所述仿生鱿鱼胴体部分连接在一起；所述仿生鱿鱼胴体部分与仿生鱿鱼头部通过二次浇筑与孔过盈配合进行连接；仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部均覆盖有软体蒙皮材料，使整体构成了流线型结构。仿生鱿鱼触腕部分包括有若干个仿生头足类柔性触腕，并通过螺纹连接与所述仿生鱿鱼头部进行连接固定。一种可以实现高仿生、搭载多种传感器的柔体仿生鱿鱼，可以实现海底探测、海洋牧场检测、鱼群诱集与捕捞等功能，具有功耗低、自由浮沉、环境共融性强、姿态丰富等特点。
【技术实现步骤摘要】
一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼
本专利技术属于水下机器人与捕捞装备领域，具体涉及一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼。
技术介绍
21世纪是海洋的世纪，随着陆地资源的枯竭，海洋资源的开发利用与蓝色经济的需求逐渐增大。由于水环境的恶劣性、复杂性、高度的腐蚀性、强压力和对传感器的不透明性，这使得水环境下的作业任务发生了很大变化，一般的潜水技术已无法适应现代高深度综合考察、研究以及完成各种作业和应用的需要。鱼类经过长期的自然选择，进化出性能完备的游动机能和器官，为人类研制新型水下推进控制系统提供了模仿对象。从20世纪90年代开始，仿生机器鱼成为人们重点发展对象，和普通的水下推进器相比，鱼类的游动具有推进效率高、机动性能好、隐蔽性能好等优点。仿生机器鱼作为鱼类推进机理和机器人技术的结合点，为研制新型的水下航行器提供了一种新思路，具有重要的研究价值和应用前景。目前水下航行器大体上分为ROV和仿生机器鱼，传统的ROV体积大、能耗高、对于环境扰动较大，而目前国内外设计的仿生机器鱼其原理基本上是仿照机器鱼的结构外形，其材料多为刚性材料并且与螺旋桨为主要驱动方式，仿真效果低，动作姿态不灵活。线驱动仿生机器鱼有着推进效率高、可控性良好和较快的推进速度等优点,但是目前的仿生机器鱼所展示出的游动性能还远远比不上生物鱼。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种水下柔性仿生鱿鱼，以解决现有技术中海洋机器人的仿真效果差，推进效率低，机动性弱等缺点。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术公开了一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，包括仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部、仿生鱿鱼触腕部分、仿生鱿鱼电控部分。所述仿生鱿鱼尾部通过二次浇筑与所述仿生鱿鱼胴体部分连接在一起；所述仿生鱿鱼胴体部分与仿生鱿鱼头部通过二次浇筑与孔过盈配合进行连接；所述仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部均覆盖有软体蒙皮材料，使整体构成了流线型结构。所述仿生鱿鱼触腕部分包括有若干个仿生头足类柔性触腕，并通过螺纹连接与所述仿生鱿鱼头部进行连接固定。所述仿生鱿鱼电控部分包括若干防水浇筑电控模块，所述防水浇筑电控模块通过卡扣安装固定于仿生鱿鱼胴体部分。进一步，所述仿生鱿鱼尾部包括尾部本体、尾部嵌入支架、肉鳍部分、深水LED探灯与水下摄像头。所述尾部本体为柔性仿生材料，通过模具浇筑成型，所述尾部嵌入支架浇筑固定于尾部本体中，用于肉鳍部分的支撑与连接。所述肉鳍部分与所述尾部嵌入支架采用螺纹紧固件配合连接。进一步，所述肉鳍部分包括左侧肉鳍、右侧肉鳍，两侧肉鳍为轴对称结构与安装，每侧肉鳍均包括有肉鳍本体、肉鳍支架、第一U型支架、第二U型支架、肉鳍防水舵机与弹性尼龙线。所述肉鳍本体通过模具利用肉体仿生材料一次浇筑成型，所述肉鳍支架与第一U型支架、第二U型支架通过螺纹紧固件配合链接，并与肉鳍本体一次浇筑成型，以固定于肉鳍本体中。所述第一U型支架的一侧浇筑于肉鳍本体中，另一侧与肉鳍防水舵机相连，所述肉鳍防水舵机用于控制肉鳍部分的摆动，包括肉鳍部分的摆动频率与摆动幅度。所述弹性尼龙线穿过所述肉鳍支架，在肉鳍浇筑时固定于肉鳍本体中。进一步，所述肉鳍部分弹性尼龙线布置于肉鳍中心纵截面处，所述弹性尼龙线的一端固定于所述肉鳍支架上的通孔，另一端沿纵截面方向外延至肉鳍边沿。进一步，所述仿生鱿鱼深水LED探灯与水下摄像头位于所述仿生鱿鱼尾部下方，通过改变所述LED探灯不同波束改变光色，实现诱集鱼群；所述水下摄像头用于水下环境的监测。进一步，所述仿生鱿鱼胴体部分包括仿生鱿鱼壳、仿生鱿鱼外套膜、外套膜支撑架。所述仿生鱿鱼壳前端与所述仿生鱿鱼头部相连，所述仿生鱿鱼壳后端与所述仿生鱿鱼尾部相连；所述仿生鱿鱼壳采用3-4根具有一定弹性空心圆管组成，所述弹性空心圆管与仿生鱿鱼头部、仿生鱿鱼尾部轴孔过盈配合链接，并使用柔体仿生材料多次浇筑连接成型；所述仿生鱿鱼外套膜支撑架与所述仿生鱿鱼壳过盈配合链接进行定位固定；所述仿生鱿鱼外套膜支架具有一定弧度，以增强其流体特性；所述仿生鱿鱼外套膜支架用于支撑仿生鱿鱼外套膜；所述仿生鱿鱼外套膜为柔性仿生材料浇筑而成，包覆与仿生鱿鱼胴体部分。进一步，所述仿生鱿鱼头部包括仿生鱿鱼头部本体、仿生鱿鱼头部内骨架、仿生鱿鱼头部第二U型支架。所述仿生鱿鱼头部本体采用柔体仿生材料利用磨具浇筑而成；所述仿生鱿鱼头部内骨架上设计有与仿生鱿鱼头部第二U型支架固定连接的孔，所述仿生鱿鱼头部内骨架上设计有与仿生鱿鱼头部第二U型支架通过螺纹紧固件配合链接；所述仿生鱿鱼头部内骨架浇筑于仿生鱿鱼头部本体中；仿生鱿鱼头部第二U型支架的一侧浇筑于仿生鱿鱼头部本体中，另一侧用于连接仿生鱿鱼触腕部分。进一步，所述仿生鱿鱼触腕部分包括若干的柔性触腕、触腕第一U型支架、触腕防水舵机。所述柔性触腕采用柔体仿生材料利用磨具浇筑而成；所述若干柔性触腕可以向鱿鱼头部中心聚拢合并，使若干柔性触腕可以实现整体—分体的不同变化；所述触腕第一U型支架的一侧浇筑于柔性触腕中，另一侧连接所述触腕防水舵机；所述触腕防水舵机控制不同的触腕进行摆动、收合动作，一方面提供推进动力，另一方面增加水动力特性。进一步，所述仿生鱿鱼电控部分使用耐高温环氧树脂胶进行封装，所述耐高温环氧树脂采用透明型；所述仿生鱿鱼电控部分封装后为每一单独子模块；所述仿生鱿鱼电控部分可以通过零浮力线完成电力载波有线通讯；所述仿生鱿鱼电控部分可以通过无线收发装置与搭载浮标完成无线通讯。进一步，所述仿生鱿鱼电控部分封装后的每一子模块通过扣环固定于所述仿生鱿鱼胴体部分的仿生鱿鱼壳上。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼提供了一种新型的水下集鱼装置，通过搭载水下集鱼光源实现鱼群诱集；2、本专利技术仿生鱿鱼整体大部分结构均采用柔性仿生材料制作而成，从机械结构、流体结构与流体外形方面做到生物鱿鱼的高度仿生，使柔体仿生鱿鱼具有更加优异的流线型结构，并满足海上风浪环境的工况；3、本专利技术仿生鱿鱼在游动过程中其工作机理是通过肉鳍部分与触手部分的配合振荡实现推进作用，一定程度上减少了环境的扰动性，更适合鱼群的监测与诱捕；4、本专利技术仿生鱿鱼的柔性材料包覆刚性骨骼材料，一定程度上抑制了共振、噪声等的产生，进而保护了整体的结构，使其具有一定的结构稳定性；5、本专利技术仿生鱿鱼并未采用螺旋桨推进器或是喷水推进器等传统水下推进器，一定程度上减少了系统的功耗，提高了推进效率。附图说明图1是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼的整体结构示意图。图2是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼仿生鱿鱼尾部结构示意图。图3是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼仿生鱿鱼胴体部分结构示意图。图4是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼仿生鱿鱼头部结构示意图。图5是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼仿生鱿鱼触腕部分结构示意图。图6是本专利技术一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼尾部嵌入支架三维模型示意图。图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，包括仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部、仿生鱿鱼触腕部分、仿生鱿鱼电控部分。所述仿生鱿鱼尾部通过二次浇筑与所述仿生鱿鱼胴体部分连接在一起；所述仿生鱿鱼胴体部分与仿生鱿鱼头部通过二次浇筑与孔过盈配合进行连接；所述仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部均覆盖有软体蒙皮材料，使整体构成了流线型结构。所述仿生鱿鱼触腕部分包括有若干个仿生头足类柔性触腕，并通过螺纹连接与所述仿生鱿鱼头部进行连接固定。所述仿生鱿鱼电控部分包括若干防水浇筑电控模块，所述防水浇筑电控模块通过卡扣安装固定于仿生鱿鱼胴体部分。/n
【技术特征摘要】
1.一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，包括仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部、仿生鱿鱼触腕部分、仿生鱿鱼电控部分。所述仿生鱿鱼尾部通过二次浇筑与所述仿生鱿鱼胴体部分连接在一起；所述仿生鱿鱼胴体部分与仿生鱿鱼头部通过二次浇筑与孔过盈配合进行连接；所述仿生鱿鱼尾部、仿生鱿鱼胴体部分、仿生鱿鱼头部均覆盖有软体蒙皮材料，使整体构成了流线型结构。所述仿生鱿鱼触腕部分包括有若干个仿生头足类柔性触腕，并通过螺纹连接与所述仿生鱿鱼头部进行连接固定。所述仿生鱿鱼电控部分包括若干防水浇筑电控模块，所述防水浇筑电控模块通过卡扣安装固定于仿生鱿鱼胴体部分。
2.根据权利要求1所述的一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，其特征在于：所述仿生鱿鱼尾部包括尾部本体、尾部嵌入支架、肉鳍部分、深水LED探灯与水下摄像头。所述尾部本体为柔性仿生材料，通过模具浇筑成型，所述尾部嵌入支架浇筑固定于尾部本体中，用于肉鳍部分的支撑与连接。所述肉鳍部分与所述尾部嵌入支架采用螺纹紧固件配合连接。
3.根据权利要求2所述的一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，其特征在于：所述肉鳍部分包括左侧肉鳍、右侧肉鳍，两侧肉鳍为轴对称结构安装，每侧肉鳍均包括有肉鳍本体、肉鳍支架、第一U型支架、第二U型支架、肉鳍防水舵机与弹性尼龙线。所述肉鳍本体通过模具利用柔体仿生材料一次浇筑成型，所述肉鳍支架与第一U型支架、第二U型支架通过螺纹紧固件配合链接，并与肉鳍本体一次浇筑成型，以固定于肉鳍本体中。所述第一U型支架的一侧浇筑于肉鳍本体中，另一侧与肉鳍防水舵机相连，所述肉鳍防水舵机用于控制肉鳍部分的摆动，包括肉鳍部分的摆动频率与摆动幅度。所述弹性尼龙线穿过所述肉鳍支架，在肉鳍浇筑时固定于肉鳍本体中。
4.根据权利要求3所述的一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，其特征在于：所述肉鳍部分弹性尼龙线布置于肉鳍中心纵截面处，所述弹性尼龙线的一端固定于所述肉鳍支架上的通孔，另一端沿纵截面方向外延至肉鳍边沿。
5.根据权利要求2所述的一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼，其特征在于：所述仿生鱿鱼深水LED探灯与水下摄像头可搭载于所述仿生鱿鱼尾部下方，通过改变所述LED探灯不同波束改变光色，实现诱集鱼群；所述水下摄像头用于用于水下生物及其栖息环境的观测。
6.根据权利要求1所述的一种用作鱼群诱集的柔体仿生鱿鱼...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥洪，黄小双，刘必林，陈新军，初文华，李莹春，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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