一种仿生鱼尾水下机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种仿生鱼尾水下机器人，包括外壳、推进机构、姿态调整机构以及控制系统，推进机构和姿态调整机构均设于外壳上，推进机构包括安装板、一端固定连接于安装板上的扭力簧串、固定连接于扭力簧串的另一端的尾鳍、包裹于扭力簧串外的弹性尾体以及用于驱动安装板摆动的第一动力组件；姿态调整机构包括设于外壳的相对两侧的胸鳍、设于外壳的顶部的背鳍以及用于驱动胸鳍和背鳍摆动的第二动力组件；第一动力组件和第二动力组件电性连接于控制系统。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过采用扭力簧串模仿海洋动物和鱼类的游动方式，从而获得鱼类游动的速度和效能，充分发挥机器人的动力资源，高效能输出力矩，且上述推进方式具有低噪音的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生鱼尾水下机器人
本技术属于机器人
，更具体地说，是涉及一种仿生鱼尾水下机器人。
技术介绍
随着国家海洋战略推进，水下机器人在海洋生物研究、海底资源探测以及海洋军事任务等军民两用领域得到了广泛的应用。传统的水下机器人普遍采用螺旋桨作为驱动方式，使得水下机器人能在水中移动。然而，基于螺旋桨推进机构的传统的水下机器人存在以下缺点与不足：能量消耗率高且能量利用率低，桨叶曲率固定不变，是效能低的主要原因，会产生较大的噪音和尾涡。因此，亟需一种具有高效能和低噪音的特性的水下机器人。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种仿生鱼尾水下机器人，以解决现有技术中存在的水下机器人的效能低和噪音大的技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种仿生鱼尾水下机器人，包括：外壳；推进机构，设于所述外壳上，所述推进机构包括安装板、一端固定连接于所述安装板上的扭力簧串、固定连接于所述扭力簧串的另一端的尾鳍、包裹于所述扭力簧串外的弹性尾体以及用于驱动所述安装板摆动的第一动力组件；姿态调整机构，设于所述外壳上，所述姿态调整机构包括设于所述外壳的相对两侧的胸鳍、设于所述外壳的顶部的背鳍以及用于驱动所述胸鳍和所述背鳍摆动的第二动力组件；以及控制系统，所述第一动力组件和所述第二动力组件电性连接于所述控制系统。在一个实施例中，所述扭力簧串包括固定连接于所述安装板上的第一固定部、固定连接于所述尾鳍上的第二固定部以及多个依次连接在所述第一固定部和所述第二固定部之间的扭簧单体，每一所述扭簧单体包括簧圈以及分别连接于所述簧圈的两端的扭力杆。在一个实施例中，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧单体的簧圈的直径逐渐增大。在一个实施例中，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧单体的簧圈的圈数逐渐增加。在一个实施例中，所述第一动力组件包括推进驱动件、推进减速器以及推进驱动轴，所述推进驱动件设于所述外壳内部且与所述控制系统电性连接，所述推进驱动件的输出端与所述推进减速器的输入端固定连接，所述推进减速器的输出端与所述推进驱动轴固定连接，所述安装板固定连接于所述推进驱动轴上。在一个实施例中，第二动力组件包括第一驱动件、第一驱动轴、第二驱动件以及第二驱动轴，所述第一驱动件和所述第二驱动件均设于所述外壳内部且与所述控制系统电性连接，所述第一驱动件的输出端与所述第一驱动轴固定连接，所述胸鳍固定连接于所述第一驱动轴上；所述第二驱动件的输出端与所述第二驱动轴固定连接，所述背鳍固定连接于所述第二驱动轴上。在一个实施例中，所述仿生鱼尾水下机器人还包括设于所述外壳内的电源，所述电源与所述控制系统电性连接。在一个实施例中，所述仿生鱼尾水下机器人还包括设于所述外壳上的机械手和摄像机构，所述机械手和所述摄像机构电性连接于所述控制系统。在一个实施例中，所述仿生鱼尾水下机器人还包括设于所述外壳上的鱼雷发射机构，所述鱼雷发射机构电性连接于所述控制系统。在一个实施例中，所述仿生鱼尾水下机器人还包括设于所述外壳上的声呐探测机构，所述声呐探测机构电性连接于所述控制系统。本技术提供一种仿生鱼尾水下机器人，包括外壳、推进机构、姿态调整机构以及控制系统，其中，推进机构和姿态调整机构均设于外壳上，推进机构包括安装板、一端固定连接于安装板上的扭力簧串、固定连接于扭力簧串的另一端的尾鳍、包裹于扭力簧串外的弹性尾体以及用于驱动安装板摆动的第一动力组件；姿态调整机构包括设于外壳的相对两侧的胸鳍、设于外壳的顶部的背鳍以及用于驱动胸鳍和背鳍摆动的第二动力组件；第一动力组件和第二动力组件电性连接于控制系统。与现有技术相比，本技术的推进机构的结构简单，扭力簧串可以储存和释放能量，产生鞭状摆动动作，逼真地模拟了鱼类的游进动作，即通过采用扭力簧串模仿海洋动物和鱼类的游动方式，从而获得鱼类游动的速度和效能，充分发挥机器人的动力资源，高效能输出力矩，且上述推进方式具有低噪音的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的仿生鱼尾水下机器人的立体结构示意图；图2为本技术实施例提供的仿生鱼尾水下机器人的内部结构示意图；图3为本技术实施例提供的扭力簧串的结构示意图。其中，图中各附图标记：100-外壳；200-推进机构；210-安装板；220-扭力簧串；221-第一固定部；222-第二固定部；223-扭簧单体；2231-簧圈；2232-扭力杆；230-弹性尾体；240-尾鳍；250-第一动力组件；251-推进驱动轴；300-姿态调整机构；310-胸鳍；320-背鳍；330-第二动力组件；331-第一驱动轴；332-第二驱动轴；400-电源；500-机械手；600-摄像机构；700-鱼雷发射机构；800-声呐探测机构；900-控制系统。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参阅图1与图2，本技术实施例提供一种仿生鱼尾水下机器人，包括外壳100、推进机构200以及控制系统900，推进机构200设于外壳100上，推进机构200具体包括安装板210、扭力簧串220、尾鳍240、弹性尾体230以及第一动力组件250，扭力簧串220的一端固定连接于安装板210上，扭力簧串220的另一端固定连接于尾鳍240，弹性尾体230包裹于扭力簧串220外，第一动力组件250用于驱动安装板210摆动，第一动力组件250电性连接于控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，包括：/n外壳；/n推进机构，设于所述外壳上，所述推进机构包括安装板、一端固定连接于所述安装板上的扭力簧串、固定连接于所述扭力簧串的另一端的尾鳍、包裹于所述扭力簧串外的弹性尾体以及用于驱动所述安装板摆动的第一动力组件；/n姿态调整机构，设于所述外壳上，所述姿态调整机构包括设于所述外壳的相对两侧的胸鳍、设于所述外壳的顶部的背鳍以及用于驱动所述胸鳍和所述背鳍摆动的第二动力组件；以及/n控制系统，所述第一动力组件和所述第二动力组件电性连接于所述控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，包括：
外壳；
推进机构，设于所述外壳上，所述推进机构包括安装板、一端固定连接于所述安装板上的扭力簧串、固定连接于所述扭力簧串的另一端的尾鳍、包裹于所述扭力簧串外的弹性尾体以及用于驱动所述安装板摆动的第一动力组件；
姿态调整机构，设于所述外壳上，所述姿态调整机构包括设于所述外壳的相对两侧的胸鳍、设于所述外壳的顶部的背鳍以及用于驱动所述胸鳍和所述背鳍摆动的第二动力组件；以及
控制系统，所述第一动力组件和所述第二动力组件电性连接于所述控制系统。


2.如权利要求1所述的仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，所述扭力簧串包括固定连接于所述安装板上的第一固定部、固定连接于所述尾鳍上的第二固定部以及多个依次连接在所述第一固定部和所述第二固定部之间的扭簧单体，每一所述扭簧单体包括簧圈以及分别连接于所述簧圈的两端的扭力杆。


3.如权利要求2所述的仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧单体的簧圈的直径逐渐增大。


4.如权利要求2所述的仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧单体的簧圈的圈数逐渐增加。


5.如权利要求1所述的仿生鱼尾水下机器人，其特征在于，所述第一动力组件包括推进驱动件、推进减速器以及推进驱动轴，所述推进驱动件设于所述外壳内部且与所述控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭卓，李昕，金雪岩，谭卫平，金平，
申请(专利权)人：深圳市百慕大工业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44