一种水中探测仿生机器鱼及其系统控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种水中探测仿生机器鱼及其系统控制方法，其包括依次连接的鱼头部、鱼身结构和鱼尾结构，所述鱼头部内设置有驱动电机、绞盘和拉绳，所述拉绳盘绕在所述绞盘上；所述翻身组件还包括直线式复位弹簧，所述直线式复位弹簧依次连接多个所述连接单元。通过这种结构的设置，通过拉绳的收紧动作，就能够带动鱼头部结构带动整个的多个连接单元进行翻转运动，并且使得原本呈现直线状态的鱼身结构逐渐转换为弯曲状态，并且这种弯曲状态还能够根据拉绳在绞盘上的收纳状态而进行弯曲程度的快速调节，进而很好地完成了对于鱼身结构的翻身弯曲调整，快速、简单，具有很好地适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种水中探测仿生机器鱼及其系统控制方法
本专利技术涉及一种用于水下探测用的仿生式的机器鱼及其系统控制方法。
技术介绍
机器鱼是一种从外形结构来看与自然界的鱼类十分相像的机器结构，为了达到探测、测绘等目的，通常在这种机械设备的基础上还设置有电子器件，例如加载了一些化学传感器。这种机械结构的机器鱼具有自动游行的功能，通过在地下水中的游动，就可以移动至不同的位置或者深度，然后在这些位置就能够通过探测元件而完成一定的探测、测量的目的。另外，在一些针对水下污染物的去除技术方面，这种机器鱼也能够起到很好的作用，其可以深入到水下之后，定向识别污染物并且捕获污染物，具有很好的灵活性和适应性。然而，这种机器鱼虽然应用的场合颇多，具有很好地应用前景，但是在实际的应用工作中也发现了一些技术问题，特别是这种机器鱼在水下运动的时候，其鱼身的灵活性不足，难以做到自然界的鱼的那种翻身动作，而鱼的翻身动作具有十分好的自然适应性，例如能够快速进行转向、避开障碍物，然而，现有技术中对于机器鱼的鱼身结构的这种翻身功能的实现还有待改进。r>
技术实现思路
...

【技术保护点】
1.一种水中探测仿生机器鱼，其特征在于，包括依次连接的鱼头部、鱼身结构和鱼尾结构，所述鱼头部内设置有驱动电机、绞盘和拉绳，所述拉绳盘绕在所述绞盘上，所述驱动电机与所述绞盘的收放轴连接，所述拉绳的外端与所述鱼尾部的鱼尾外壳连接；所述鱼身结构内设置有翻身组件，所述翻身组件包括多个依次连接的连接单元，所述连接单元包括翻转板和铰接杆，所述铰接杆的两端分别与相邻的两个翻转板连接；所述翻身组件还包括直线式复位弹簧，所述直线式复位弹簧依次连接多个所述连接单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种水中探测仿生机器鱼，其特征在于，包括依次连接的鱼头部、鱼身结构和鱼尾结构，所述鱼头部内设置有驱动电机、绞盘和拉绳，所述拉绳盘绕在所述绞盘上，所述驱动电机与所述绞盘的收放轴连接，所述拉绳的外端与所述鱼尾部的鱼尾外壳连接；所述鱼身结构内设置有翻身组件，所述翻身组件包括多个依次连接的连接单元，所述连接单元包括翻转板和铰接杆，所述铰接杆的两端分别与相邻的两个翻转板连接；所述翻身组件还包括直线式复位弹簧，所述直线式复位弹簧依次连接多个所述连接单元。


2.根据权利要求1所述的水中探测仿生机器鱼，其特征在于，所述翻转板为Z字形板体，所述Z字形板体包括依次连接的第一横向板、第一竖向板和第二横向板，所述第一竖向板与所述第二横向板形成缺口凹槽位置，所述缺口凹槽位置用于卡合放置相邻的另外一个翻转板的第一横向板；
所述第二横向板上具有第二竖向板，所述第二竖向板通过翻转轴连接在相邻的另外一个翻转板的第一横向板上。


3.根据权利要求1所述的水中探测仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼尾结构的鱼尾外壳内设置有安装板，所述安装板上设置有第一摇摆电机，所述第一摇摆电机与万向结构连接，所述万向结构与尾部框体连接，所述尾部框体具有旋转头，所述旋转头连接在所述万向结构的下游端部，所述旋转头上设置有旋转曲柄、摆动U型体、转动块、支撑轴杆，所述转动块可转动地套设在所述支撑轴杆上，所述转动块与仿鱼尾板连接，所述摆动U型体铰接在所述转动块上，所述摆动U型体与所述旋转曲柄铰接。


4.根据权利要求3所述的水中探测仿生机器鱼，其特征在于，所述安装板下方设置有下层平台，所述下层平台上设置有第二摇摆电机，所述第二摇摆电机与旋转插头连接，所述旋转插头的端头设置在两个夹持片之间，两个夹持片依次与第一摆动杆、第二摆动杆和第三摆动板连接，所述第一摆动杆可转动地设置在支撑杆体上，所述第二摆动杆的上下两端分别与所述第一摆动杆和第三摆动杆连接，所述第三摆动杆的内端与所述安装板铰接，所述第三摆动杆的外端与所述支撑轴杆连接，所述尾部框体连接在所述第三摆动杆上。


5.根据权利要求3所述的水中探测仿生机器鱼，其特征在于，所述万向结构包括第一固定杆、第一固定块、相对设置的两个第一铰接轴杆、相对设置的两个第二铰接轴杆，第二固定杆，所述第一铰接轴杆与所述第二铰接轴杆铰接连接，所述第一固定杆和第二固定杆铰接连接，所述第一铰接轴杆铰接在所述第一固定块上，所述第二铰接轴杆铰接在所述第二固定块上，所述第一固定块和第二固定块分别设在所述第一固定杆和第二固定杆上，所述第一固定杆连接在所述第一摇摆电机的输出轴上，所述第二固定杆通过第二固定块连接在所述尾部框体上。


6.根据权利要求1所述的水中探测仿生机器鱼的系统控制方法，其特征在于，包括下面步骤：
S1:在初始状态下的时候，所述鱼头部、鱼身结构和鱼尾结构处于直线布置状态，所述直线式复位弹簧处于直线式自然拉伸状态，多个所述连接单元处于平直放置状态，所述绞盘上的拉绳缠开的长度处于相对较长的状态；
S2：所述绞盘上的拉绳由相对较长逐渐转换为相对较短状态，即所述驱动电机带动所述绞盘转动，使得所述拉绳逐渐缠绕在所述绞盘上；相应地，所述翻身组件开始变化，相邻的两个翻转板在铰接杆的拉动作用下逐渐相对运动，即两个翻转板之间呈现一定的倾斜角度变化；并且，通过所述拉绳在所述绞盘上缠绕的程度，会使得相邻两个翻转板之间的夹角程度变大，进而使得整个鱼身结构的弯曲程度加大；此时，所述直线式复位弹簧相应发生形变形成弯曲结构；
S3:当所述绞盘上的拉绳由相对较短...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，宋英杰，赵强，陈文龙，刘英旋，郭演威，车林朔，田新龙，
申请(专利权)人：白城师范学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22