【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿生机器人，特别是涉及一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人。
技术介绍
1、仿生水母机器人能对生物界中的水母进行模仿，可用于水质监测，军事侦测等多个方面。仿生水母机器人主要包括伞状体部分和触手部分，伞状体部分通常由头部和伞状弹性薄膜构成，触手部分周向设置在头部的四周，伞状弹性薄膜套设在触手部分外，触手部分为多节关节构成，能够进行多级摆动，实现伞状弹性薄膜扩张或收缩进行排水提供驱动力，如专利号“202110002094.6”，所公开的“一种仿生水母机器人”。但目前的仿生水母机器人绝大多数都不能灵活自主地调整三维空间的游动姿态，与现实水母运动方式相符合程度低，仿真模仿效果差，为后续实际应用带来困难与挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，转动机构可带动摆锤偏心转动实现方位调节，而摆锤摆动能够实现俯仰角度调节，继而在空间内完成二自由度的调控仿生水母的重心，以改变姿态并提高灵活度，配合摆臂和裙状尾部可实现自主的三维空间的游动姿态改变，以与现实生活中水母运动吻合度高的方式完成各种基本运动，仿生程度高。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，包括伞状体模块、触手模块以及姿态调节模块；所述伞状体模块包括同轴依次连接的伞状头部和裙状尾部，所述伞状头部的伞顶端远离所述裙状尾部，所述裙状尾部由高弹性膜构成；所述触手模块包括周向安装在所述伞状头部外周的摆
3、优选地，所述摆臂包括一级关节、二级关节以及蹼板，所述一级关节通过一级摆动机构铰接在所述伞状头部的伞底端，所述二级关节通过二级摆动机构铰接在所述一级关节上，所述蹼板与所述二级关节固定连接，所述一级关节、所述二级关节以及所述蹼板均与所述裙状尾部固定连接。
4、优选地，所述伞状头部的伞底端周向设有第一双耳板，所述一级摆动机构为安装在所述一级关节一端的第一舵机，所述一级关节上设有与所述第一舵机的输出转轴对称设置的一级转轴，所述第一舵机的输出转轴与所述第一双耳板的一个耳板固定连接，所述一级转轴与所述第一双耳板的另一个耳板转动连接；所述一级关节的另一端固定连接有第二双耳板，所述二级摆动机构为安装在所述二级关节一端的第二舵机，所述二级关节上设有与所述第二舵机的输出转轴对称设置的二级转轴，所述第二舵机的输出转轴与所述第二双耳板的一个耳板固定连接，所述二级转轴与所述第二双耳板的另一个耳板转动连接；所述蹼板固定连接在所述二级关节的另一端。
5、优选地，所述转动机构包括第三舵机，所述第三舵机的输出转轴偏心固定连接有第四舵机，所述摆锤通过第三双耳板固定在连接所述第四舵机的输出转轴上。
6、优选地，所述摆锤可替换为摄像机或机械爪。
7、优选地，所述伞状头部包括由伞顶端至伞底端依次设置的蝶形功能舱和盆形功能舱，所述蝶形功能舱和所述盆形功能舱可拆卸连接，所述摆臂安装在所述盆形功能舱上。
8、优选地，所述盆形功能舱面向所述蝶形功能舱的面上设有第一安装凹槽，所述第一安装凹槽外同轴设有用于安装密封圈的防水密封槽。
9、优选地，所述盆形功能舱的外壁上设有探测器和电源开关。
10、优选地，所述蝶形功能舱内设有第二安装凹槽，所述第二安装凹槽上罩设有透明球罩。
11、优选地，所述高弹性膜包括与所述摆臂数量相匹配的软硅胶膜区和连接各所述软硅胶膜区的氨纶弹力布区，所述摆臂与所述软硅胶膜区连接。
12、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
13、本专利技术的主动调节姿态的矢量推进仿生机器人中，通过摆臂的摆动能够使裙状尾部反复扩张和收缩，从而向远离伞状头部方向挤压排水，提供前进动力；转动机构可带动摆锤偏心转动实现方位调节，而摆锤摆动能够实现俯仰角度调节，方位调节和俯仰角度调节，可以在空间内完成二自由度的调控仿生水母的重心，以改变姿态并提高灵活度，配合摆臂和裙状尾部可实现自主的三维空间的游动姿态改变，以与现实生活中水母运动吻合度高的方式完成各种基本运动，仿生程度高。
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1.一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，包括伞状体模块、触手模块以及姿态调节模块；所述伞状体模块包括同轴依次连接的伞状头部和裙状尾部，所述伞状头部的伞顶端远离所述裙状尾部，所述裙状尾部由高弹性膜构成；所述触手模块包括周向安装在所述伞状头部外周的摆臂，所述摆臂能够朝向或背向所述伞状头部的轴线多级摆动，所述摆臂由首端至末端沿所述裙状尾部轴线依次与其固定连接；所述姿态调节模块包括转动机构和能够摆动的摆锤，所述摆锤通过转动机构偏心转动连接在所述伞状头部的伞顶端的中心。
2.根据权利要求1所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述摆臂包括一级关节、二级关节以及蹼板，所述一级关节通过一级摆动机构铰接在所述伞状头部的伞底端，所述二级关节通过二级摆动机构铰接在所述一级关节上，所述蹼板与所述二级关节固定连接，所述一级关节、所述二级关节以及所述蹼板均与所述裙状尾部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述伞状头部的伞底端周向设有第一双耳板，所述一级摆动机构为安装在所述一级关节一端的第一舵机，所述一
4.根据权利要求3所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述转动机构包括第三舵机，所述第三舵机的输出转轴偏心固定连接有第四舵机，所述摆锤通过第三双耳板固定在连接所述第四舵机的输出转轴上。
5.根据权利要求4所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述摆锤可替换为摄像机或机械爪。
6.根据权利要求1所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述伞状头部包括由伞顶端至伞底端依次设置的蝶形功能舱和盆形功能舱，所述蝶形功能舱和所述盆形功能舱可拆卸连接，所述摆臂安装在所述盆形功能舱上。
7.根据权利要求6所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述盆形功能舱面向所述蝶形功能舱的面上设有第一安装凹槽，所述第一安装凹槽外同轴设有用于安装密封圈的防水密封槽。
8.根据权利要求7所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述盆形功能舱的外壁上设有探测器和电源开关。
9.根据权利要求8所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述蝶形功能舱内设有第二安装凹槽，所述第二安装凹槽上罩设有透明球罩。
10.根据权利要求1所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述高弹性膜包括与所述摆臂数量相匹配的软硅胶膜区和连接各所述软硅胶膜区的氨纶弹力布区，所述摆臂与所述软硅胶膜区连接。
...【技术特征摘要】
1.一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，包括伞状体模块、触手模块以及姿态调节模块；所述伞状体模块包括同轴依次连接的伞状头部和裙状尾部，所述伞状头部的伞顶端远离所述裙状尾部，所述裙状尾部由高弹性膜构成；所述触手模块包括周向安装在所述伞状头部外周的摆臂，所述摆臂能够朝向或背向所述伞状头部的轴线多级摆动，所述摆臂由首端至末端沿所述裙状尾部轴线依次与其固定连接；所述姿态调节模块包括转动机构和能够摆动的摆锤，所述摆锤通过转动机构偏心转动连接在所述伞状头部的伞顶端的中心。
2.根据权利要求1所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述摆臂包括一级关节、二级关节以及蹼板，所述一级关节通过一级摆动机构铰接在所述伞状头部的伞底端，所述二级关节通过二级摆动机构铰接在所述一级关节上，所述蹼板与所述二级关节固定连接，所述一级关节、所述二级关节以及所述蹼板均与所述裙状尾部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种主动调节姿态的矢量推进仿生机器人，其特征在于，所述伞状头部的伞底端周向设有第一双耳板，所述一级摆动机构为安装在所述一级关节一端的第一舵机，所述一级关节上设有与所述第一舵机的输出转轴对称设置的一级转轴，所述第一舵机的输出转轴与所述第一双耳板的一个耳板固定连接，所述一级转轴与所述第一双耳板的另一个耳板转动连接；所述一级关节的另一端固定连接有第二双耳板，所述二级摆动机构为安装在所述二级关节一端的第二舵机，所述二级关节上设有与所述第二舵机的输出转轴对称设置的二级转轴，所述第二舵机的输出转轴与所述第二双耳板的一个耳...
【专利技术属性】
技术研发人员：张益鑫，易智恒，万文静，苗忆南，王少萍，康睿卿，萨可为，杨梦琦，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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