【技术实现步骤摘要】
一种多点激励的变刚度张拉仿生机器鱼结构
[0001]本专利技术涉及仿生机器人
,具体涉及一种多点激励的变刚度张拉仿生机器鱼结构
。
技术介绍
[0002]随着陆地资源开发与利用的日趋成熟与完善,如何有效地开发与利用海洋资源的重要性日益凸显,各种各样的自主水下航行器应运而生
。
随着流体仿生和水下机器人技术的发展,在机器人领域开始了以鱼类为仿生对象的水下机器人
。
机器鱼作为一种新型的水下机器人,通过模拟鱼在水中运动来实现水下机器人的任务
。
与采用螺旋桨式推进器的传统水下机器人不同,仿生机器鱼具有灵活性高
、
噪声低和推进效率高等特点
。
目前,大多数机器鱼多采用多关节刚性串联结构,每个关节都由一个电机驱动
。
然而,这种方案存在负载不均衡问题,且随着关节数量的增加,结构和控制复杂性也会随之增加
。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种多点激励的变刚度张拉仿生机器鱼结构,该仿 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种多点激励的变刚度张拉仿生机器鱼结构,其特征在于,包括鱼头模块
、
柔性躯干模块和鱼鳍模块,所述柔性躯干模块包括张拉整体结构
、
柔性鱼皮和多根主
、
被动绳,所述张拉整体结构包括前后依次设置的多个关节构件和多组弹簧,相邻关节构件之间通过一组弹簧连接;所述鱼鳍模块包括左
、
右胸鳍和柔性尾鳍,所述柔性尾鳍包括尾鳍基架和设于其外的具有尾鳍造型的柔性部,所述尾鳍基架向前通过一组弹簧与最后端的关节构件连接;所述鱼头模块包括鱼头基架
、
驱动机构
、
第一导轨滑块机构和鱼头外壳,所述鱼头基架向后通过一组弹簧与最前端的关节构件连接,所述第一导轨滑块机构安装于鱼头基架后侧,所述驱动机构包括分别安装于鱼头基架上的两对舵机,上舵机叶片的左
、
右两侧分别连接第一主动绳,两根第一主动绳分别穿过鱼头基架和若干关节构件与一个位于中部的关节构件的左
、
右两侧连接,下舵机叶片的左
、
右两侧分别连接第二主动绳,两根第二主动绳分别穿过鱼头基架和所有关节构件与尾鳍基架连接,以通过绳驱式欠驱动方式控制机器鱼的左右摆动,左
、
右舵机叶片分别与左
、
右胸鳍固定连接,以通过改变胸鳍攻角控制机器鱼的上浮下潜运动,第一导轨滑块机构上的上
、
下滑块分别连接上
、
下被动绳,上
、
下被动绳分别穿过所有关节构件与尾鳍基架连接,鱼头外壳安装于鱼头基架外侧
。2.
根据权利要求1所述的一种多点激励的变刚度张拉仿生机器鱼结构,其特征在于,所述关节构件包括椭圆环件,所述椭圆环件上
、
下两侧向前分别固连有斜向内的前连接杆,所述椭圆环件左
、
右两侧向后分别固连有斜向内的后连接杆,所述椭圆环件的上
、
下
、
左
、
右分别开设有通孔,以分别穿过主
、
被动绳;相邻两关节构件之间,后侧关节构件的两前连接杆前端与前侧关节构件的两后连接杆后端位于同一平面并通过四根第一弹簧首尾相连,后侧关节构件的两前连接杆前端还通过两根第二弹簧与前侧关节构件的两前连接杆前端相连;所述尾鳍基架上
、
下两侧向前分别固连有斜向内的前连接杆,尾鳍基架的两前连接杆前端与最后端的关节构件的两后连接杆后端位于同一平面并通过四根第一弹簧首尾相连,尾鳍基架的两前连接杆前端还通过两根第二弹簧与最后端的关节构件的两前连接杆前端相连;所述鱼头基架左
、
右两侧向后...
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