本发明专利技术公开了一种柔性鱼尾的水下仿生机器人及控制方法，其中机器人包括外壳部分、胸鳍模块、尾部推进模块、控制系统，机器人的整体外形通过真实的飞鱼外形经过3D扫描建模而成，通过尾部推进模块仿真实鱼的尾部推进驱动方式，通过胸鳍模块的两个胸鳍都可360度旋转可实现真实鱼的多自由度运动，其中对传统的往复摆动结构进行了结构上的优化，使其满足高频运动下的需求；控制方法则是基于机器人的待机、直线巡游、上浮下潜和转弯灯状态进行控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下仿生机器人领域，尤其涉及一种柔性鱼尾的水下仿生机器人及控制方法。
技术介绍
1、仿生机器学（biomimetics）作为机械学科的新生长点，近十余年来备受普遍关注。近十余年来，模范不同仿生原型的仿生鱼机器人在国内外相继面世，这些样机的研制给水下推进技术、水下作业技术带来的巨大的技术变革。
2、鱼类作为大家最熟悉的生物之一,在亿万年的进化中,已经成为最适合在水下生活的 动物,具有极佳的水下运动能力，可以在水下实现高速、高效、灵活的运动，同时具有噪音低，对环境的影响小等特点，如果可以将鱼类这种 运动方式应用于水下机器人,研究一种采用仿鱼类尾部摆动推进的水下推进系统，将会进一步的提高水下机器人的性能。
3、现有的仿生鱼机器人可分为传统摆动机构驱动的单摆尾机构、线驱动的柔性摆尾机构、多个舵机组合的多自由度机构、人造肌肉驱动和记忆金属构成的驱动机构。对于传统的往复摆动机构，其摆动频率受复机构的限制，往往无法满足高频的运动需求，且机械结构的围捕刚性，使得机器鱼较真实鱼类的游动更为生硬。
>技术实现思路本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种柔性鱼尾的水下仿生机器人，包括壳体（1）及设置在壳体（1）内部的控制系统（4），设置在壳体（1）侧面的胸鳍模块（2），设置在壳体（1）末端的尾部推进模块（3），控制系统（4）分别与胸鳍模块（2）和尾部推进模块（3）连接，其特征在于，所述壳体（1）末端设有轴承孔，所述尾部推进模块（3）包括依次连接的电机（31）、输出轴（37）、滑槽（33）、连接臂、鱼尾（38），滑槽（33）包括滑动连接的导轨和滑块（333），电机（31）通过端部呈L形的输出轴（37）与滑块（333）活动连接，导轨与连接臂活动连接，连接臂一端通过配合设置的外螺纹轴承和螺母与所述轴承孔连接，另一端与鱼尾（38）连接。...
【技术特征摘要】
1.一种柔性鱼尾的水下仿生机器人，包括壳体（1）及设置在壳体（1）内部的控制系统（4），设置在壳体（1）侧面的胸鳍模块（2），设置在壳体（1）末端的尾部推进模块（3），控制系统（4）分别与胸鳍模块（2）和尾部推进模块（3）连接，其特征在于，所述壳体（1）末端设有轴承孔，所述尾部推进模块（3）包括依次连接的电机（31）、输出轴（37）、滑槽（33）、连接臂、鱼尾（38），滑槽（33）包括滑动连接的导轨和滑块（333），电机（31）通过端部呈l形的输出轴（37）与滑块（333）活动连接，导轨与连接臂活动连接，连接臂一端通过配合设置的外螺纹轴承和螺母与所述轴承孔连接，另一端与鱼尾（38）连接。
2.根据权利要求1所述的一种柔性鱼尾的水下仿生机器人，其特征在于，所述壳体（1）包括上壳体（11）和下壳体（12），上壳体（11）包括用于安装外螺纹轴承的轴承孔a（119），用于安装卡簧的卡簧槽a（1191），下壳体（12）包括用于安装外螺纹轴承的轴承孔b（122），用于安装卡簧的卡簧槽b（1221）；所述滑槽（33）还包括导轨固定架上（331）、导轨固定架下（332），导轨固定架上（331）和导轨固定架下（332）的上下两端均具有圆槽，所述导轨包括左导轨（334）和右导轨（335）；所述尾部推进模块（3）还包括联轴器（32）、外螺纹轴承上a（342）和外螺纹轴承下a（352），所述连接臂包括连接臂上（34）、连接臂下（35），两者均包含长臂（343）和连接面（344）两部分，长臂（343）上设有通孔，连接面（344）为带半圆孔的薄面，所述外螺纹轴承包括外螺纹轴承上（341）、外螺纹轴承下（351）；
3.根据权利要求1或2所述的一种柔性鱼尾的水下仿生机器人，其特征在于，所述滑块（333）由弧形柱体左（3331）、弧形柱体右（3332）和两个一样的微型直线导轨线轨滑块（3333）组成；所述弧形柱体左（3331）四个端点位置分别有四个一样的带有内六角槽，中间具有通孔的圆柱；所述弧形柱体右（3332）四个端点位置分别有四个一样带有圆槽，中间具有通孔的圆柱。
4.根据权利要求2所述的一种柔性鱼尾的水下仿生机器人，其特征在于，所述上壳体（11）还包括用于固定轴承的带台阶半圆孔a（1111）和半圆孔b（1112），所述下壳体（12）还包括以及用于固定轴承的带台阶半圆孔c（1231）和半圆孔d（1232）；所述尾部推进模块（3）还包括支撑圈（36）及设置在所述联轴器（32）两端的轴承a（311）...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠，陈江江，陈浩志，冉世豪，王杨，詹烨君，梁泽东，叶子桓，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：
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