一种可变刚度仿生机器鱼及其控制方法技术

本发明专利技术涉及机器人控制领域及功能材料领域，尤其一种可变刚度仿生机器鱼及其控制方法。包括鱼头控制仓和可变刚度鱼尾，鱼头控制仓由鱼头刚性外壳与鱼身底面连接组成，可变刚度鱼尾连接于刚性转动面上，刚性转动面与鱼身底面铰接；可变刚度鱼尾由被鱼尾支撑骨架包裹的可变刚度材料以及柔性尾鳍连接而成，可变刚度材料的两侧安装有多段加热电路，多段加热电路和可变刚度材料之间设置有温度传感器；其中，每一段加热电路独立加热，使多段加热电路进行分段刚度变化，以对可变刚度鱼尾的形变进行调控。当形变恢复后，停止所有多段加热器，锁定可变刚度鱼尾形状，恢复仿生机器鱼的运动特性，进而使得仿生机器鱼的运行轨迹可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人控制领域及功能材料领域，尤其一种可变刚度仿生机器鱼及其控制方法。

技术介绍

1、海洋与生物学相关领域的机器人技术，鱼状机器人作为最常见的仿生类型之一，已被广泛的研究和应用于多个领域，包括水体勘探，生物多样性检测和水体质量监测。

2、鱼类机器人的驱动方式可以分为电机、气压液压、智能材料以及混合模式驱动，而柔性鱼类机器人依靠其优异的环境适应性，轻量化以及低成本等特点逐渐成为了研究热点。其中以液压气压驱动以及智能材料驱动的研究最为广泛，而气压液压驱动有着大体积能量损耗大的问题，智能材料驱动则很难实现快速致动以及大负载。因此设计一种鱼类机器人，兼顾柔性以及刚性机器人的优点，使其能够以较高的机械效率运行，同时具有较大的负载能力，使其能够携带装备进行勘探工作是急需解决的技术问题。

3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，包括鱼头控制仓和可变刚度鱼尾，所述可变刚度鱼尾连接于刚性转动面上，所述刚性转动面与所述鱼头控制仓铰接；

2.根据权利要求1所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼头控制仓由鱼头刚性外壳与鱼身底面连接组成，所述鱼身底面朝向所述刚性转动面设置，并与所述刚性转动面铰接，所述鱼头刚性外壳由上到下分为驱动控制舱及配重舱，所述驱动控制舱内设置有驱动装置，能源装置，浮沉装置以及控制装置；

3.根据权利要求2所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述可变刚度材料由PU和低熔点金属复合而成，所述PU的邵氏硬度在70A～90A之间，...

【技术特征摘要】

1.一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，包括鱼头控制仓和可变刚度鱼尾，所述可变刚度鱼尾连接于刚性转动面上，所述刚性转动面与所述鱼头控制仓铰接；

2.根据权利要求1所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼头控制仓由鱼头刚性外壳与鱼身底面连接组成，所述鱼身底面朝向所述刚性转动面设置，并与所述刚性转动面铰接，所述鱼头刚性外壳由上到下分为驱动控制舱及配重舱，所述驱动控制舱内设置有驱动装置，能源装置，浮沉装置以及控制装置；

3.根据权利要求2所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述可变刚度材料由pu和低熔点金属复合而成，所述pu的邵氏硬度在70a～90a之间，玻璃化转变温度在80～100℃之间；

4.根据权利要求3所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述低熔点金属为包含银、铟、锡和铋的镓基合金，按照质量比计算，镓含量为36％～48％，铟含量为20％～26％，锡含量为16％～20％，铋含量为4％～6％，银含量为2％～6％。

5.根据权利要求3所述的一种可变刚度仿生机器鱼，其特征在于，所述多段加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绿洲，丁建宁，徐嘉玮，解文翔，董旭，江瑶瑶，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：