基于海马仿生的水下机器人制造技术

本发明专利技术属于水下仿生机器人技术领域，具体涉及一种基于海马仿生的水下机器人

【技术实现步骤摘要】
基于海马仿生的水下机器人


[0001]本专利技术属于水下仿生机器人
，具体涉及一种基于海马仿生的水下机器人
。

技术介绍

[0002]当前军事上自主式水下监测型机器人多已拥有良好流线的鱼雷外型声纳探测装置，其中因用于提高隐蔽性而配备的低转速螺旋桨使机器人难以匹配一般船只的速度，再加上机器人自身携带的能源有限且多数以上提供给了机器人的水下推进，这样的机器人难以实现对单个目标的长时间跟踪观测，同时海洋中多变的天气与洋流等因素
、
长时间有目的性的跟踪运动极易暴露自身等问题更是加大了对单一目标稳定跟踪的难度
。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提出一种基于海马仿生设计的，可选择性钩挂在物体上的
、
无多余运动耗能且能实现稳定跟踪的水下机器人
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，包括充当海马头部的差速转向装置，充当海马胸部的推进装置，充当海马尾部的姿态调节钩附装置，差速转向装置连接推进装置，推进装置连接姿态调节钩附装置
。
[0005]作为本专利技术的一种优选方案，差速转向装置包括头部外壳，头部外壳后侧对称设置有两个第一后鳍，第一后鳍上套有蒙皮，两个第一后鳍分别与对称设置于头部外壳内两组相同的传动装置连接，所述传动装置包括第一电机，第一电机的输出轴连接有第一曲柄，第一曲柄连接有第一连杆，第一连杆与第一后鳍连接
。
[0006]作为本专利技术的另一种优选方案，推进装置包括胸部外壳，胸部外壳内设置有第二电机，第二电机的输出轴连接有第二曲柄，第二曲柄连接有第二连杆，第二连杆连接有设置于胸部外壳后侧外的第二后鳍，第二后鳍上套有蒙皮
。
[0007]作为本专利技术的第三种优选方案，姿态调节钩附装置包括尾部外壳，尾部外壳内设置有电机安装架，电机安装架内设置有第三电机，第三电机的输出轴朝向推进装置一侧设置，第三电机输出轴连接有舵机，电机安装架远离推进装置的一侧安装有固定架，固定架连接有摇杆一，摇杆一连接有摇杆二，通过摇杆二和固定架连接有摇杆三，摇杆二连接有摇杆四，通过摇杆三和摇杆四连接有摇杆五，摇杆四连接有摇杆六，通过摇杆五和摇杆六连接有摇杆七，摇杆六连接有摇杆八，通过摇杆七和摇杆八连接有摇杆九，舵机连接有柔性绳索，柔性绳索另一端与摇杆一连接
。
[0008]进一步的，摇杆一和固定架间通过铰链一连接，摇杆一和摇杆二间通过铰链二连接，摇杆三和固定架间通过铰链三连接，摇杆二和摇杆三通过铰链四连接，摇杆二和摇杆四通过铰链五连接，摇杆四和摇杆五通过铰链六连接，摇杆三和摇杆五通过铰链七连接，摇杆四和摇杆六通过铰链八连接，摇杆五和摇杆七通过铰链九连接，摇杆六和摇杆七通过铰链十连接，摇杆六和摇杆八通过铰链十一连接，摇杆七和摇杆九通过铰链十二连接，摇杆八和
摇杆九通过铰链十三连接
。
[0009]进一步的，通过铰链三和铰链七设置有第一配重块，通过铰链七和铰链九设置有第二配重块，通过铰链九和铰链十二设置有第三配重块
。
[0010]本专利技术的有益效果：
1.
头部的差速转向装置
、
胸部的推进装置和尾部的姿态调节钩附装置上的配重块可以实现水下机器人的灵活水下运动；
2.
尾部的姿态调节钩附装置设计多组双摇杆机构和舵机
、
柔性绳索等结构，控制尾部蜷缩成钩子状，从而钩附到水下的物体或生物上，节省燃料，实现长时间的水下活动
。
附图说明
[0011]图1为本专利技术总体结构示意图
。
[0012]图2为本专利技术总体后视图
。
[0013]图3为本专利技术头部差速转向装置内部结构示意图
。
[0014]图4为本专利技术推进装置内部结构示意图
。
[0015]图5为本专利技术尾部姿态调节钩附装置结构示意图
。
[0016]图6为本专利技术尾部杆组部分立体结构示意图
。
[0017]图7为本专利技术尾部铰链标点图
。
[0018]图8为装配配重块后尾部结构示意图
。
[0019]附图中，1为差速转向装置，2为推进装置，3为姿态调节钩附装置，4为头部外壳，5为第一后鳍，6为第一电机，7为第一曲柄，8为第一连杆，9为胸部外壳，
10
为第二电机，
11
为第二曲柄，
12
为第二连杆，
13
为第二后鳍，
14
为尾部外壳，
15
为电机安装架，
17
为第三电机，
18
为舵机，
19
为固定架，
20
为柔性绳索，
21
为摇杆一，
22
为摇杆二，
23
为摇杆三，
24
为摇杆四，
25
为摇杆五，
26
为摇杆六，
27
为摇杆七，
28
为摇杆八，
29
为摇杆九，
31
为铰链一，
32
为铰链二，
33
为铰链三，
34
为铰链四，
35
为铰链五，
36
为铰链六，
37
为铰链七，
38
为铰链八，
39
为铰链九，
40
为铰链十，
41
为铰链十一，
42
为铰链十二，
43
为铰链十三，
44
为第一配重块，
45
为第二配重块，
46
为第三配重块
。
具体实施方式
[0020]本专利技术采用如下具体方案，包括充当海马头部的差速转向装置1，充当海马胸部的推进装置2，充当海马尾部的姿态调节钩附装置3，差速转向装置1连接推进装置2，推进装置连接姿态调节钩附装置
3。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，差速转向装置1包括头部外壳4，头部外壳4后侧对称设置有两个第一后鳍5，第一后鳍5上套有蒙皮，两个第一后鳍5分别与对称设置于头部外壳4内两组相同的传动装置连接，所述传动装置包括第一电机6，第一电机6的输出轴连接有第一曲柄7，第一曲柄7连接有第一连杆8，第一连杆8与第一后鳍5连接，实现第一后鳍5的摆动
。
[0022]差速转向装置1主要为两组对称设置的空间曲柄摇杆装置，当两个第一电机6的速度不同时，两个第一后鳍5的摆动划水速度不同，实现转向效果，当左侧的第一电机6速度较慢时，机器人将逆时针转动，当右侧的第一电机6速度较慢时，机器人将顺时针转动
。
[0023]作为本专利技术的另一种优选方案，推进装置2包括胸部外壳9，胸部外壳9内设置有第二电机
10
，第二电机...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于海马仿生的水下机器人，其特征在于，包括充当海马头部的差速转向装置（1），充当海马胸部的推进装置（2），充当海马尾部的姿态调节钩附装置（3），差速转向装置（1）下端连接推进装置（2），推进装置下端连接姿态调节钩附装置（3）
。2.
如权利要求1所述的一种基于海马仿生的水下机器人，其特征在于，差速转向装置（1）包括头部外壳（4），头部外壳（4）后侧对称设置有两个第一后鳍（5），第一后鳍（5）上套有蒙皮，两个第一后鳍（5）分别与对称设置于头部外壳（4）内两组相同的传动装置连接，所述传动装置包括第一电机（6），第一电机（6）的输出轴连接有第一曲柄（7），第一曲柄（7）连接有第一连杆（8），第一连杆（8）与第一后鳍（5）连接
。3.
如权利要求1所述的一种基于海马仿生的水下机器人，其特征在于，推进装置（2）包括胸部外壳（9），胸部外壳（9）内设置有第二电机（
10
），第二电机（
10
）的输出轴连接有第二曲柄（
11
），第二曲柄（
11
）连接有第二连杆（
12
），第二连杆（
12
）连接有设置于胸部外壳（9）后侧外的第二背鳍（
13
），第二后鳍（
13
）上套有蒙皮
。4.
如权利要求1所述的一种基于海马仿生的水下机器人，其特征在于，姿态调节钩附装置（3）包括尾部外壳（
14
），尾部外壳（
14
）内设置有电机安装架（
15
），电机安装架（
15
）内设置有第三电机（
17
），第三电机（
17
）的输出轴朝向推进装置（2）一侧设置，第三电机（
17
）输出轴连接有舵机（
18
），电机安装架（
15
）远离推进装置（2）的一侧安装有固定架（
19
），固定架（
19
）连接有摇杆一（
21
），摇杆一（
21
）连接有摇杆二（
22
），通过摇杆二（
22
）和固定架（
19
）连接有摇杆三（
23
），摇杆二（
22
）连接有摇杆四（
24
），通过摇杆三（
23
）和摇杆四（
24
）连接有摇杆五（
25
），摇杆四（
24
）连接有摇杆六（
26
），通过摇杆五（
25
）和摇杆六（
26
）连接有摇杆七（
27
），摇杆六（
26
）连接有摇杆八（
28
）...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨森，马明旭，杨乐明，何知棋，储逸尘，包明正，周扬，王雅慧，钟雨男，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：