【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种鱼形水下机器人，具体涉及一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，本专利技术属于水下机器人。
技术介绍
1、仿生机器鱼主要用于水下探测，目前，仿生机器鱼虽然发展的比较成熟，但是同时也存在着较多的缺点。第一方面：游动效率低下，造成效率低下的主要原因是机器鱼结构布置不合理、关节配合传动效率低下以及驱动器的能力密度和效率等方面，以致于机器鱼与真鱼的速度相差很大；第二方面，机器鱼的稳定性，稳定性是机器鱼开展水下工作，完成特定任务的最重要基础，所以显得尤为重要。但是目前的机器鱼在这方面尚有很大的改善空间，减少游动时的晃动。第三方面是机动性能差，当机器鱼在水下游动时，难以避免遇到障碍，因此，能够及时避障，是机器鱼机动性高低的重要体现。
技术实现思路
1、本专利技术为解决现有的仿生机器人游动效率低、稳定性差以及机动性能差不能及时避障的问题，进而提出一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人。
2、本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：
3、本专利技术包括它包括鱼头、上壳板、下壳板和鱼尾，上壳板和下壳板连接组成鱼体，鱼头、鱼体和鱼尾首尾依次连接，所述一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人还包括两个第一驱动机构、两个第二驱动机构、尾鳍组件、螺旋桨和电子舱，所述两个第一驱动机构分别位于鱼体靠近鱼头端的两侧并与鱼体连接，两个第二驱动机构分别位于鱼尾内的两侧并与鱼尾连接，电子舱安装在鱼体内，螺旋桨通过尾鳍组件与鱼尾的末端连接。
4、进一步的，所述每个第一驱动机构包括胸鳍舵
5、进一步的，所述鱼尾包括第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节、和隔板，第一关节首端与隔板连接，第一关节的尾端与第二关节的首端串联连接，第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节首尾依次互相连接，第六关节尾端与尾鳍组件相连，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节和第六关节的外轮廓由前至后依次依次渐收。
6、进一步的，所述第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节的后端均设有半圆形凸台，所述第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节的前端设有与半圆形凸台配合的凹槽。
7、进一步的，每个关节的左右两侧内壁对称设有柔性齿条突槽。
8、进一步的，所述鱼尾内还设有多功能支架和短l型支架，多功能支架通过短l型支架与隔板连接，所述第二驱动机构与多功能支架连接。
9、进一步的，所述每个第二驱动机构包括齿条、齿轮和第二防水舵机，第二防水舵机安装在多功能支架上，齿轮通过第二防水舵机的舵机轴安装在鱼尾内，齿轮与其相对应的尺条啮合。
10、进一步的，所述尾鳍组件包括尾鳍套筒、尾鳍和螺旋桨套筒，所述尾鳍为两片月牙型的片体，尾鳍套筒为圆柱形的筒体，尾鳍分别位于尾鳍套筒的两侧并与尾鳍套筒一体成型，螺旋桨套筒与尾鳍套筒连接并一体成型，螺旋桨套筒设有螺旋桨螺纹孔，并通过螺栓与螺旋桨配合连接。
11、进一步的，电子舱通过卡箍与鱼体外壳相连接，所述电子舱包括：动力电源、控制电源、电源模块、控制板、通讯模块、感知模块；动力电源和控制电源分别通过电源模块为仿生鱼执行机构、控制板、通讯模块、感知模块提供动力；通讯模块实现岸上和水下实现通讯；感知模块通过采集相关状态反馈给控制板。
12、进一步地，鱼头内设有压力传感器，鱼头的前端设有深度计。
13、本专利技术的有益效果是：
14、1、本专利技术设计了一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，即有螺旋桨的矢量推进驱动，也有仿生的尾部摆动驱动，多模态切换游动，大大提高机器鱼的功能特征；
15、2、本专利技术的矢量推进驱动模式采用鱼尾仿生柔性形变，通过改变推进器的动力输出方向，配合第一动力驱动机构对左、右胸鳍片的控制，实现水下机器人直航、转艏、上浮、下潜、原地回转等运动；
16、3、本专利技术的仿生推进通过第二驱动机构驱动鱼尾摆动，通过控制鱼尾摆动频率、幅度，调节机器人的游动速度，通过控制尾部摆动相位偏移量实现机器人的转艏运动；
17、4、本专利技术通过柔性齿条拉动鱼尾的摆动，结构简单，大大提高尾部空间的利用效率，同时提高了游动效率。
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1.一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，它包括鱼头(1)、上壳板(2)、下壳板(3)和鱼尾(4)，上壳板(2)和下壳板(3)连接组成鱼体，鱼头(1)、鱼体和鱼尾(4)首尾依次连接，其特征在于：所述一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人还包括两个第一驱动机构、两个第二驱动机构、尾鳍组件、螺旋桨(8)和电子舱(18)，所述两个第一驱动机构分别位于鱼体靠近鱼头(1)端的两侧并与鱼体连接，两个第二驱动机构分别位于鱼尾内的两侧并与鱼尾连接，电子舱(18)安装在鱼体内，螺旋桨(8)通过尾鳍组件与鱼尾(4)的末端连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述每个第一驱动机构包括胸鳍舵盘(12)、胸鳍片(13)、金属舵盘(14)、胸鳍封板(15)和第一防水舵机(16)，所述胸鳍封板(15)固定于鱼体外壳上；所述第一防水舵机(16)固定于胸鳍封板(15)上，所述金属舵盘(14)与第一防水舵机(16)配合连接；所述胸鳍舵盘(12)与金属舵盘(14)相连接；所述胸鳍片(13)与胸鳍舵盘(12)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水
4.根据权利要求3所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述第一关节(23)、第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)的后端均设有半圆形凸台，所述第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)、第六关节(28)的前端设有与半圆形凸台配合的凹槽。
5.根据权利要求3或4任意一项权利要求所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：每个关节的左右两侧内壁对称设有柔性齿条突槽(34)。
6.根据权利要求3所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述鱼尾(4)内还设有多功能支架(33)和短L型支架(31)，多功能支架(33)通过短L型支架(31)与隔板(30)连接，所述第二驱动机构与多功能支架(33)连接。
7.根据权利要求6所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述每个第二驱动机构包括柔性齿条(20)、齿轮(21)和第二防水舵机(32)，第二防水舵机(32)安装在多功能支架(33)上，齿轮(21)通过第二防水舵机(32)的舵机轴安装在鱼尾(4)内，齿轮(21)与其相对应的柔性齿条(20)啮合。
8.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述尾鳍组件包括尾鳍套筒(6)、尾鳍(7)和螺旋桨套筒(22)，所述尾鳍(7)为两片月牙型的片体，尾鳍套筒(6)为圆柱形的筒体，尾鳍(7)分别位于尾鳍套筒(6)的两侧并与尾鳍套筒(6)一体成型，螺旋桨套筒(22)与尾鳍套筒(6)连接并一体成型，螺旋桨套筒(22)设有螺旋桨螺纹孔(35)，并通过螺栓与螺旋桨(8)配合连接。
9.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：电子舱(18)通过卡箍(17)与鱼体外壳相连接，所述电子舱包括：动力电源、控制电源、电源模块、控制板、通讯模块、感知模块；动力电源和控制电源分别通过电源模块为仿生鱼执行机构、控制板、通讯模块、感知模块提供动力；通讯模块实现岸上和水下实现通讯；感知模块通过采集相关状态反馈给控制板。
10.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：鱼头(1)内设有压力传感器，鱼头(1)的前端设有深度计(11)。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，它包括鱼头(1)、上壳板(2)、下壳板(3)和鱼尾(4)，上壳板(2)和下壳板(3)连接组成鱼体，鱼头(1)、鱼体和鱼尾(4)首尾依次连接，其特征在于：所述一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人还包括两个第一驱动机构、两个第二驱动机构、尾鳍组件、螺旋桨(8)和电子舱(18)，所述两个第一驱动机构分别位于鱼体靠近鱼头(1)端的两侧并与鱼体连接，两个第二驱动机构分别位于鱼尾内的两侧并与鱼尾连接，电子舱(18)安装在鱼体内，螺旋桨(8)通过尾鳍组件与鱼尾(4)的末端连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述每个第一驱动机构包括胸鳍舵盘(12)、胸鳍片(13)、金属舵盘(14)、胸鳍封板(15)和第一防水舵机(16)，所述胸鳍封板(15)固定于鱼体外壳上；所述第一防水舵机(16)固定于胸鳍封板(15)上，所述金属舵盘(14)与第一防水舵机(16)配合连接；所述胸鳍舵盘(12)与金属舵盘(14)相连接；所述胸鳍片(13)与胸鳍舵盘(12)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述鱼尾包括第一关节(23)、第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)、第六关节(28)和隔板(30)，第一关节(23)首端与隔板(30)连接，第一关节(23)的尾端与第二关节(24)的首端串联连接，第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)和第六关节(28)首尾依次互相连接，第六关节(28)尾端与尾鳍组件相连，所述第一关节(23)、第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)和第六关节(28)的外轮廓由前至后依次依次渐收。
4.根据权利要求3所述的一种仿生多模驱动式鱼形水下机器人，其特征在于：所述第一关节(23)、第二关节(24)、第三关节(25)、第四关节(26)、第五关节(27)的后端均设有半圆形凸台，所述第二关节(24)、...
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