人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人及勘查方法技术

技术编号:41770345 阅读:33 留言:0更新日期:2024-06-21 21:47
本发明专利技术公开了一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人及勘查方法,用于深海多金属结核资源量调查。该水母机器人采用弹性基体板和硅橡胶钟状体模拟水母的钟状体结构,采用人工肌肉驱动绳索实现水母机器人钟状体结构向内摆动模拟水母伞状体收缩,依靠弹性基体板自身弹性实现水母机器人钟状体结构向外摆动模拟水母伞状体伸展,如此循环水母机器人可以实现喷水推进。本发明专利技术采用八个人工肌肉并联驱动,模拟水母腔体内的肌肉纤维,通过控制特定的人工肌肉驱动,控制钟状体结构的摆动状态,可以控制水母机器人喷水推进的运动方向。本发明专利技术通过控制吸水和喷水阶段的动量差,可以控制水母机器人的运动速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水下机器人领域,涉及一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人及勘查方法,主要适用于深海多金属结核光学勘查。


技术介绍

1、太平洋深海盆地是全球海洋中多金属结核分布的主要区域,具有重要的海底多金属结核资源的调查价值。当前通常组织大型科考航次,携带深海机器人开展多金属结核调查。大型科考航次的成本巨大,深海机器人的调查时间往往受限于航次时间,海区气候,海面天气等。

2、公开号为cn107390530a的专利技术专利公开了一种基于记忆合金弹簧驱动的仿生水母设计与控制方法,通过控制记忆合金弹簧的伸长和收缩使仿生水母产生收缩和舒张运动。但形状记忆合金的控制过程依赖于温度控制,过热易损坏,易受深海低温海水影响,且耗能大驱动效率低,这就容易导致机器人的环境适应性较差,续航时间较短。

3、中国硕士学位论文全文数据库中,2023年公开的论文“基于液压软体驱动器的仿生水母机器人研究”中提到一种仿生水母机器人,该机器人采用一种柱形软体驱动器使水母驱动臂绕铰链旋转实现排水和吸水。但该柱形软体驱动器中心驱动的形式伸长量小,驱动力小,不足以带动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:该水母机器人包括卫星通讯模块、硅橡胶钟状体、伞状弹性基体板、驱动模块固定板、控制仓、自容式深海光学相机、桶身、人工肌肉、金属复合材料绳和弹性基体板固定杆;

2.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:人工肌肉并联控制伞状弹性基体板,通过金属复合材料绳带动伞状弹性基体板弯曲变形,改变伞状体结构体积,控制喷水与吸水阶段的动量差,实现水母的喷水推进运动。

3.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:通过控制一侧人工肌肉以相同的频率和幅...

【技术特征摘要】

1.一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:该水母机器人包括卫星通讯模块、硅橡胶钟状体、伞状弹性基体板、驱动模块固定板、控制仓、自容式深海光学相机、桶身、人工肌肉、金属复合材料绳和弹性基体板固定杆;

2.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:人工肌肉并联控制伞状弹性基体板,通过金属复合材料绳带动伞状弹性基体板弯曲变形,改变伞状体结构体积,控制喷水与吸水阶段的动量差,实现水母的喷水推进运动。

3.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:通过控制一侧人工肌肉以相同的频率和幅度收缩,控制仿生伞状体结构一侧形变,使得水母机器人朝着另一侧旋转,从而改变仿水水母机器人在水中的姿态。

4.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:水母机器人还具有深海浮力材料,布置在水母机器人上端,提供浮力平衡水母机器人重力,使得水母机器人能够以平稳的姿态悬浮在深海。

5.根据权利要求1所述的一种人工肌肉并联驱动的深海光学勘查水母机器人,其特征在于:卫星通讯模块的天线露出水母机器人的仿生伞状体结构,自容式深海光学相机的光学镜头露出水...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宁特韩沉花周建平陶春辉郑旻辉
申请(专利权)人:自然资源部第二海洋研究所
类型:发明
国别省市:

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