一种联动式探测机器鱼制造技术

本发明专利技术提出了一种联动式探测机器鱼，涉及仿生机器人技术领域。该联动式探测机器鱼包括鱼头组件、胸鳍组件、驱动组件、差动组件、鱼尾组件和鱼鳍，鱼头组件包括鱼头电机和鱼头本体，鱼头本体通过齿轮组和鱼头电机相互配合；胸鳍组件包括胸鳍本体和胸鳍舵机，胸鳍舵机和胸鳍本体相互连接，以带动胸鳍本体摆动；胸鳍组件通过驱动组件和差动组件与鱼尾组件相互连接，鱼鳍设置于鱼尾组件远离胸鳍组件的另一侧。该联动式探测机器鱼能够模仿鱼类的游动推进模式，实现鱼身的高效率推进、高机动性转弯，该结构设计合理，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种联动式探测机器鱼
本专利技术涉及仿生机器人
，具体而言，涉及一种联动式探测机器鱼。
技术介绍
随着工业的进步，人类对各种资源需求的日益增长，陆地上的资源已经逐渐满足不了人们的需求。海洋资源是人类赖以生存也是最具有发展前景的资源。水下机器人也因此成为热点话题和众多学者最重要的研究对象之一，传统意义上的水下潜器往往以液压马达或者电磁马达作为动力来源，采用叶轮和螺旋桨等作为推进器。然而效率较低引起的该类推进器连续工作时间较短；水流环境变化大，噪音大等导致隐蔽性不足等问题都使海洋作业困难重重。经过亿万年的自然进化，水生鱼类具有非凡的水下游动能力，通过身体姿态调整周围水流状态，以此获得推进力，对于涡流的精确控制使得鱼类游动速度快、推进效率高、机动性好。专利技术人在研究中发现，现有的相关技术中至少存在以下缺点：效率低、转弯噪音大、水流环境变化大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种联动式探测机器鱼，其能够模仿鱼类的游动推进模式，实现鱼身的高效率推进，高机动性转弯，该结构设计合理，实用性强。本专利技术的实施例是这样实现的：本申请实施例提供一种联动式探测机器鱼，其包括鱼头组件、胸鳍组件、驱动组件、差动组件、鱼尾组件和鱼鳍，上述鱼头组件包括鱼头电机和鱼头本体，上述鱼头本体通过齿轮组和上述鱼头电机相互配合；上述胸鳍组件包括胸鳍本体和胸鳍舵机，上述胸鳍舵机和上述胸鳍本体相互连接，以带动上述胸鳍本体摆动；上述胸鳍组件通过上述驱动组件和上述差动组件与上述鱼尾组件相互连接，上述鱼鳍设置于上述鱼尾组件远离上述胸鳍组件的另一侧。该联动式探测机器鱼能够模仿鱼类的游动推进模式，为实现鱼身高效率推进，高机动性转弯，设计出一种联动式机器鱼，该结构设计合理，实用性强。在本专利技术的一些实施例中，上述齿轮组包括不完全齿轮和头舱传动齿轮，上述不完全齿轮设置于上述鱼头电机的输出轴上，且和上述头舱传动齿轮相互啮合。在本专利技术的一些实施例中，上述鱼头组件还包括传控机构，上述传控机构包括控制器、压力传感器、电池组块和陀螺仪，上述控制器同时与上述压力传感器、上述电池组块和上述陀螺仪电性连接。在本专利技术的一些实施例中，上述胸鳍组件还包括支撑架和支撑平台，上述胸鳍本体设置于上述支撑架上，且能够沿上述支撑架的延伸方向摆动，上述胸鳍本体的一端设置有胸鳍从动齿轮，上述胸鳍舵机的一端设置有舵机主动齿轮，上述胸鳍从动齿轮和上述舵机主动齿轮相互啮合；上述支撑架、上述胸鳍本体、上述舵机和上述鱼头电机均设置于上述支撑平台上。在本专利技术的一些实施例中，上述驱动组件包括支撑板、驱动舵机、第一轮轴驱动电机、传动轴、第一齿轮轴和第三齿轮轴，上述第三齿轮轴套设于上述第一齿轮轴中；舵机主动齿轮固定在上述驱动舵机上，且和第二齿轮轴从动齿轮相互啮合；上述第一轮轴驱动电机通过联轴器和上述传动轴相互连接，上述传动轴上设置有第一齿轮轴主动齿轮，上述第一齿轮轴上设置有第一齿轮轴从动齿轮，上述第一齿轮轴主动齿轮和上述第一齿轮轴从动齿轮相互啮合；上述驱动舵机的一端设置有第三齿轮轴主动齿轮，上述第三齿轮轴主动齿轮和过度齿轮相互啮合，上述过度齿轮还和设置于上述第三齿轮轴上的第三齿轮轴从动齿轮相互啮合。在本专利技术的一些实施例中，上述传动轴通过第一轴承和驱动舵机固定在上述支撑板上。在本专利技术的一些实施例中，上述差动组件包括摆动架、第二齿轮轴架、第一传动锥齿轮、第二传动锥齿轮和尾鳍转动齿轮轴，上述第一传动锥齿轮分别与上述第三齿轮轴和上述尾鳍转动齿轮轴相互啮合；上述第二传动锥齿轮设置于上述摆动架上，且与上述第一齿轮轴相互啮合。在本专利技术的一些实施例中，上述第二齿轮轴架上设置有第二轴承。在本专利技术的一些实施例中，上述鱼尾组件包括万向传动轴、鱼尾连接件、尾鳍连接件和若干摆动关节，若干上述摆动关节通过销轴顺次连接，上述摆动关节具有内部空腔，上述万向传动轴设置于上述内部空腔中，且上述万向传动轴的两端分别与尾鳍转动齿轮轴和尾鳍连接件相互连接，上述鱼尾连接件和上述摆动关节相互连接，上述尾鳍连接件内置于上述鱼尾连接件中，且和上述鱼鳍相互连接。在本专利技术的一些实施例中，上述联动式探测机器鱼还包括仿生鱼壳体和鱼皮，上述仿生鱼壳体套设于上述鱼头组件、上述胸鳍组件、上述驱动组件、上述差动组件和上述鱼尾组件，上述鱼皮套设于上述仿生鱼壳体上。相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：1)一种联动式机器鱼，包括鱼头组件、胸鳍组件、驱动组件、差动组件、鱼尾组件和鱼鳍，驱动组件带动仿生胸鳍和仿生尾鳍运动，上述鱼头组件内置控制电路，探测传感器，能源电池。鱼头组件可实现鱼头上下仰俯动作，控制鱼体游动方向，驱动装置经第一齿轮轴，第二齿轮轴，第三齿轮轴将动力传递给差动组件，鱼体经过差动可实现关节鱼身的摆动，尾鳍转动以及整体鱼身的转动，驱动组件通过齿轮啮合传动直接将动力传递给鱼尾，通过鱼鳍，鱼身的转动实现机器鱼联合驱动使得机器鱼更加自如、稳定的游动，具有更高的机动性能，更高的效率。2)胸鳍驱动组件为拍翼式结构，动力由舵机直接驱动，可以实现仿生机器鱼在水中的多种复杂动作，例如前进后退、上升下潜、悬停转弯等等，同时配合仿生尾鳍联合运动，实现了机器鱼在空间中的复杂三维运动，运动性能更佳贴合仿生生物。3)摆动关节使得尾部具有更好的灵活度，鱼鳍外侧设有柔性蒙皮，密封件为硅胶薄膜，鱼身内部间隙填充硅橡胶，保证灵活度和运行安全，柔性蒙皮为仿鱼皮橡胶，运动特性更接近仿生生物。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的一种联动式探测机器鱼的整体内部结构示意图；图2为本专利技术鱼头组件和胸鳍组件的结构示意图；图3为本专利技术驱动组件的结构示意图之一；图4为本专利技术驱动组件的结构示意图之二；图5为差动组件的结构示意图；图6为鱼尾组件的结构示意图；图7为鱼鳍传动机构的结构示意图。图标：1-鱼头组件；2-胸鳍本体；3-胸鳍舵机；4-不完全齿轮；5-头舱传动齿轮；6-舵机主动齿轮；7-胸鳍从动齿轮；8-头舱驱动电机；9-支撑架；10-支撑平台；12-第一齿轮轴主动齿轮；13-支撑板；14-舵机主动齿轮；15-第一齿轮轴从动齿轮；16-第二齿轮轴从动齿轮；17-联轴器；18-第一齿轮轴驱动电机；19-第三齿轮轴从动齿轮；20-第三齿轮轴主动齿轮；21-舵机；22-过度齿轮；23-传动轴；24-第一轴承；25-第二轴承；26-第二齿轮轴架；27-第一齿轮轴；28-第三齿轮轴；29-第一传动锥齿轮；30-尾鳍转动齿轮轴；32-第二传动锥齿轮；33-摆动架；34-摆动关节；35-鱼身连接件；36-尾鳍连接件；37-鱼鳍；38-万向传动轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联动式探测机器鱼，其特征在于，包括鱼头组件、胸鳍组件、驱动组件、差动组件、鱼尾组件和鱼鳍，/n所述鱼头组件包括鱼头电机和鱼头本体，所述鱼头本体通过齿轮组和所述鱼头电机相互配合；/n所述胸鳍组件包括胸鳍本体和胸鳍舵机，所述胸鳍舵机和所述胸鳍本体相互连接，以带动所述胸鳍本体摆动；/n所述胸鳍组件通过所述驱动组件和所述差动组件与所述鱼尾组件相互连接，所述鱼鳍设置于所述鱼尾组件远离所述胸鳍组件的另一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种联动式探测机器鱼，其特征在于，包括鱼头组件、胸鳍组件、驱动组件、差动组件、鱼尾组件和鱼鳍，
所述鱼头组件包括鱼头电机和鱼头本体，所述鱼头本体通过齿轮组和所述鱼头电机相互配合；
所述胸鳍组件包括胸鳍本体和胸鳍舵机，所述胸鳍舵机和所述胸鳍本体相互连接，以带动所述胸鳍本体摆动；
所述胸鳍组件通过所述驱动组件和所述差动组件与所述鱼尾组件相互连接，所述鱼鳍设置于所述鱼尾组件远离所述胸鳍组件的另一侧。


2.根据权利要求1所述的联动式探测机器鱼，其特征在于，所述齿轮组包括不完全齿轮和头舱传动齿轮，所述不完全齿轮设置于所述鱼头电机的输出轴上，且和所述头舱传动齿轮相互啮合。


3.根据权利要求1或2所述的联动式探测机器鱼，其特征在于，所述鱼头组件还包括传控机构，所述传控机构包括控制器、压力传感器、电池组块和陀螺仪，所述控制器同时与所述压力传感器、所述电池组块和所述陀螺仪电性连接。


4.根据权利要求1所述的联动式探测机器鱼，其特征在于，所述胸鳍组件还包括支撑架和支撑平台，所述胸鳍本体设置于所述支撑架上，且能够沿所述支撑架的延伸方向摆动，所述胸鳍本体的一端设置有胸鳍从动齿轮，所述胸鳍舵机的一端设置有舵机主动齿轮，所述胸鳍从动齿轮和所述舵机主动齿轮相互啮合；
所述支撑架、所述胸鳍本体、所述舵机和所述鱼头电机均设置于所述支撑平台上。


5.根据权利要求1所述的联动式探测机器鱼，其特征在于，所述驱动组件包括支撑板、驱动舵机、第一轮轴驱动电机、传动轴、第一齿轮轴和第三齿轮轴，所述第三齿轮轴套设于所述第一齿轮轴中；
舵机主动齿轮固定在所述驱动舵机上，且和第二齿轮轴从动齿轮相互啮合；
所述第一轮轴驱动电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云飞，
申请(专利权)人：李云飞，
类型：发明
国别省市：辽宁;21