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一种双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人及控制方法技术

技术编号:41768589 阅读:50 留言:0更新日期:2024-06-21 21:46
本发明专利技术属于生物机器人、水下机器人领域,公开了一种双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人及控制方法,包括外壳、仿生双尾鳍、直流伺服电机模块、控制系统,所述直流伺服电机模块包括两个,分别对称安装在外壳左右两侧,直流伺服电机模块两端从外壳内向外壳外延伸出外壳,仿生双尾鳍安装在直流伺服电机模块两端,仿生双尾鳍摆动方向与直流伺服电机模块转动方向一致,控制系统安装在外壳中部,直流伺服电机模块与控制系统电连接,控制系统用于控制直流伺服电机模块工作。本发明专利技术模仿了翻车鱼独特的身体结构和游泳方式,具有优秀的水动力学效能。其扁平的身体和尾鳍设计能够产生高效的推进力,使机器人在水中具有良好的推进性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物机器人、水下机器人领域,尤其涉及一种双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人及控制方法


技术介绍

1、现有的仿生鱼形机器人主要可以分为以下金鱼型仿生机器人、鲫鱼型仿生机器人、鳐鱼型仿生机器人等。金鱼型仿生机器人模仿金鱼的外形和游泳方式,通常具有流线型的身体和尾鳍,其外形美观、仿真度高、易于控制但是其运动效率相对较低,不适合进行长时间的水下任务;鲫鱼型仿生机器人通常具有较为灵活的机械结构和尾鳍,其机动性较高、适应性强、能够模拟鱼类的生态行为,但是其机械结构复杂、制造和控制的难度较大;鳐鱼型仿生机器人通常具有扁平的身体和长而宽的尾巴,其在海底潜行时具有优秀的稳定性和机动性,能够适应不同深度的海洋环境,但是因为其游泳方式相对特殊,在机器人的设计和控制方面比较复杂。

2、现有仿生鱼形机器人存在水动力学效能不佳,导致推进效率不佳;运动稳定性差,难以保持稳定的姿态;运动灵活性不足,无法实现多样化的运动方式;机械结构复杂性较高,增加了制造和维护成本;能源消耗过大,限制了长时间的工作能力;以及控制算法不够优化,难以实现稳定的运动和姿态调整。...

【技术保护点】

1.一种双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人,其特征在于,包括外壳(1)、仿生双尾鳍(2)、直流伺服电机模块(3)、控制系统(4),所述直流伺服电机模块(3)包括两个,分别对称安装在外壳(1)左右两侧,所述直流伺服电机模块(3)两端从外壳(1)内向外壳(1)外延伸出外壳(1),所述仿生双尾鳍(2)安装在直流伺服电机模块(3)两端,所述仿生双尾鳍(2)摆动方向与直流伺服电机模块(3)转动方向一致,所述控制系统(4)安装在外壳(1)中部,所述直流伺服电机模块(3)与控制系统(4)电连接,所述控制系统(4)用于控制直流伺服电机模块(3)工作。

2.根据权利要求1所述的双尾鳍耦合驱动的...

【技术特征摘要】

1.一种双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人,其特征在于,包括外壳(1)、仿生双尾鳍(2)、直流伺服电机模块(3)、控制系统(4),所述直流伺服电机模块(3)包括两个,分别对称安装在外壳(1)左右两侧,所述直流伺服电机模块(3)两端从外壳(1)内向外壳(1)外延伸出外壳(1),所述仿生双尾鳍(2)安装在直流伺服电机模块(3)两端,所述仿生双尾鳍(2)摆动方向与直流伺服电机模块(3)转动方向一致,所述控制系统(4)安装在外壳(1)中部,所述直流伺服电机模块(3)与控制系统(4)电连接,所述控制系统(4)用于控制直流伺服电机模块(3)工作。

2.根据权利要求1所述的双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人,其特征在于,所述外壳(1)包括左上壳体(11)、右上壳体(12)、左下壳体(13)、右下壳体(14),所述左上壳体(11)、右上壳体(12)、左下壳体(13)、右下壳体(14)围合形成与翻车鱼的身体结构相同的形状。

3.根据权利要求2所述的双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人,其特征在于,所述右上壳体(12)上方处具有供直流伺服电机模块(3)通过的轴孔一(121),所述右下壳体(14)下方处具有供直流伺服电机模块(3)通过的轴孔二(141),所述轴孔一(121)和轴孔二(141)大小形状完全相同,所述左上壳体(11)上方对称分布两个供控制系统(4)信息传输的航空插头接孔一(111)和航空插头接孔二(112)。

4.根据权利要求1所述的双尾鳍耦合驱动的翻车鱼型仿生机器人,其特征在于,所述仿生双尾鳍(2)包括上尾鳍(21)、下尾鳍(22),所述上尾鳍(21)和下尾鳍(22)与翻车鱼鱼鳍曲线相同,所述仿生双尾鳍(2)的摆动方向与...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄忠宋至浩黄梦醒毋媛媛黄立东刘全超王冠军
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

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