一种多模态仿生机器鱼制造技术

本发明专利技术涉及一种多模态仿生机器鱼。它包括刚性鱼头，与鱼头连接的具有多个关节的柔性身体，包括一对左、右独立控制的胸鳍和新月形尾鳍的仿鳍机构，设置在鱼头中的胸鳍驱动装置、控制电路、电源模块、无线双工通信模块和红外传感单元，鱼头中设置有测量鱼体深度的超声测距装置，及配套的小型换能器和外围滤波放大电路；控制电路包括传感器信息处理装置与电机控制装置，传感器信息处理装置采集超声测距装置所测的信号进行处理，并将信息处理结果传送给电机控制装置，再由电机控制装置产生电机控制信号控制仿鳍机构的驱动电机运转，同时通过无线双工通信模块与上位机实施无线双工通信。本发明专利技术提高了机器鱼的灵活性、稳定性以及仿生特性，进而提高机器鱼的作业能力、拓宽机器鱼的应用领域。

A multi modal biomimetic robotic fish

The invention relates to a multi-mode bionic robot fish. It includes a rigid head, flexible body with multiple joints connected with the head and fins mechanism comprises a pair of left and right independent control of the pectoral and crescent shaped caudal fin, pectoral fins set in the head driving device, control circuit, power supply module, wireless duplex communication module and infrared sensing unit, ultrasonic ranging device measuring fish head depth settings, and small transducer and peripheral matching filter amplifier circuit; the control circuit comprises a sensor information processing device and motor control device, signal processing device of ultrasonic ranging sensor information acquisition device measurement processing, information processing and the results sent to the motor control device, and generating operation of the drive motor the motor control signal to control the fins mechanism from a motor control device, at the same time through wireless duplex communication module and PC wireless implementation Duplex communication. The invention improves the flexibility, stability and bionic characteristics of the robot fish, thereby improving the operation ability of the robot fish and expanding the application field of the robot fish.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种仿生机器鱼，特别是关于一种基于中枢模式发生器(CentralPattern Generator，CPG)控制的多模态仿生机器鱼。
技术介绍
随着机器人技术的迅速发展，越来越多的机器人用于帮助人类开发未知环境，特别是那些外层空间或者深海等人类很难接近的环境。在海洋开发和探索的过程中，各种各样的自主水下航行器应运而生。但是，目前最好的水下航行器也很难适应水下任务所需要的时间长、机动性好、效率高的要求。鱼类是大自然最早的脊椎动物之一，它的水下运动能力经过几亿年漫长的进化，在推进效率、机动性、加速等方面明显优于人造的水下潜器。随着近年来机械、电子、材料、计算机、仿生学等多学科的发展以及交叉学科的形成，机器鱼作为一种新型的仿生的水下航行器，通过模仿动物鱼的运动来实现水下航行器的任务。以往机器鱼运动仿生所采用的方法是将鱼体视为一摆动链，建模为主轴平面内一摆动的多连杆机构，而多连杆机构在运动过程中的相对位置可通过拟合鱼体波曲线来计算。然而，生物学家普遍认为，动物的节律运动，如走、跑、跳、泳、飞等，是低级神经中枢的自激行为，由位于脊髓(脊椎动物)或胸腹神经节(无脊椎动物)中的中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模态仿生机器鱼，它包括刚性鱼头，与所述鱼头连接的具有多个关节的柔性身体，包括一对左、右独立控制的胸鳍和新月形尾鳍的仿鳍机构，设置在所述鱼头中的胸鳍驱动装置、控制电路、电源模块、无线双工通信模块和红外传感单元，其特征在于：所述鱼 头中设置有测量鱼体深度的超声测距装置，所述超声测距装置包括小型换能器及外围的滤波放大电路；所述控制电路包括传感器信息处理装置与电机控制装置两个部分，所述传感器信息处理装置采集所述超声测距装置所测的信号进行处理，并将信息处理结果传送给 所述电机控制装置，再由所述电机控制装置产生电机控制信号控制所述仿鳍机构的驱动电机运转，同时通过所述无线双...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：喻俊志，王龙，赵惟，方奕敏，胡永辉，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]