CN103112568B - 柔性带攻击性机械章鱼 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性带攻击性机械章鱼，旨在提供一种在水下实现多种不同操作、既适用于民用也适用于军事方面的柔性带攻击性机械章鱼。其包括柔性外壳和电池，所述柔性外壳设置有控制器，所述控制器分别连接卫星定位模块和真空吸盘，所述柔性外壳内还安装有与控制器连接的电动喷射器，所述电动喷射器的喷射口贯穿柔性外壳，所述柔性外壳上连接导管螺旋桨，所述真空吸盘安装在柔性外壳表面，所述电池为柔性带攻击性机械章鱼供电。通过吸盘可以吸附到目标表面，然后喷射器喷射腐蚀性液体进行攻击。本发明适用于海上军事领域。

Description

柔性带攻击性机械章鱼

技术领域

本发明涉及一种智能机器人，尤其是涉及一种水下活动、工作的仿生柔性带攻击性机械章鱼。

背景技术

水下环境恶劣，人的潜水深度有限，所以水下机器人已经成为开发海洋的重要工具。

常规的水下机器人一般只具有图像拍摄、机械手操作等简单的工具，无法用于军事用途。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年06月01日公开了授权公告号为CN201849653U的专利文献，名称是一种水下仿生机器人。其包括密封的主舱体，所述主舱体侧面成90°间隔横向设置有四个均可轴向转动的拍动鳍，所述拍动鳍为矩形翼片，主舱体内设置有电源、与四个拍动鳍分别相连接的机械传动机构、与机械传动机构驱动连接的舵机、用于接收无线控制信号的无线通信模块和根据无线通信模块接收到的无线控制信号控制舵机的控制电路；另设置有向无线通信模块发送控制信号的控制台。此方案的水下仿生机器人具有较大的空间自由度，但是缺乏一些必要的功能，不适合军事方面的应用。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的功能单一的技术问题，提供一种功能较为全面、可以在水下实现多种不同操作、既适用于民用也适用于军事方面的柔性带攻击性机械章鱼。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种柔性带攻击性机械章鱼，包括柔性外壳和电池，所述柔性外壳设置有控制器，所述控制器分别连接卫星定位模块和真空吸盘，所述柔性外壳内还安装有与控制器连接的电动喷射器，所述电动喷射器的喷射口贯穿柔性外壳，所述柔性外壳上连接导管螺旋桨，所述真空吸盘安装在柔性外壳表面，所述电池为柔性带攻击性机械章鱼供电。

作为优选，所述喷射器内存储有浓缩的墨汁。

作为优选，所述喷射器内存储有酸性腐蚀液体。

作为优选，所述酸性腐蚀液体为王水。这里也可以用其他具有强腐蚀性的液体代替，比如浓硫酸、浓硝酸等。

作为优选，所述真空吸盘至少有3个，所述真空吸盘环形设置在喷射口周围。

作为优选，柔性带攻击性机械章鱼还包括视频采集传感器，所述视频采集传感器与控制器连接。这里的视频采集传感器一般为摄像头，也可以是红外摄像头。

作为优选，柔性带攻击性机械章鱼还包括声纳，所述声纳与控制器连接。

作为优选，柔性带攻击性机械章鱼还包括电钻，所述电钻与控制器连接，所述电钻的钻头安装在真空吸盘附近。

电钻为强力电钻，可以在目标的表面打孔破坏。还可以将强力电钻替换为弹射枪支，这样在目标外壳不太厚的情况下可以瞬间击穿，提高破坏速度。弹射枪支发射时也不一定要求真空吸盘吸附在目标表面，这样即使目标表面不平整或者具有防吸附处理，本发明也可以对其造成伤害。

作为优选，柔性带攻击性机械章鱼还包括小型炸弹，所述小型炸弹的起爆控制器与所述控制器连接。

作为优选，柔性带攻击性机械章鱼还包括温度传感器和水压传感器，所述温度传感器和水压传感器分别与所述控制器连接，所述柔性外壳的材料为可变色人造肌肉，可以控制颜色与周围一致。

机械章鱼采用了柔性外壳，内部的各模块之间通过柔性导线电连接，使得机械章鱼具备一定的伸缩性，可以通过一些较为狭窄的通道。电池采用大功率的燃料电池或者锂电池，同时可以利用海洋潮水动力自发电电源补充电池，确保可以运行至少二年以上的时间。卫星定位模块采用北斗卫星定位模块，支持国产的北斗导航系统，用于对机械章鱼进行定位，结合控制器中存储的电子地图进行导航。并且北斗卫星定位模块可以发送和接收短信，使机械章鱼与控制中心进行通信。电动喷射器可以喷射墨汁和酸性腐蚀性液体。墨汁用于对自身进行掩护。腐蚀性液体可以腐蚀敌对船只、潜艇等的船体,特别是通过国家战备航母进行大量释放，敌方实现多方面、多数量级的攻击。

控制器通过压力仓调节机械章鱼在水中的深度。

导管螺旋桨推动机械章鱼的移动，或是通过海流自然移动。其利用导流管的作用，可以提供较大的推力，并且可以防止外部物体损伤桨叶。本方案所使用的导管螺旋桨的导流管为可转动导管，在控制器的控制下可以改变出水方向，从而提供不同方向的推力。

真空粘性吸盘可以吸附在目标表面，这样在找到敌方目标并吸附到其表面以后可以停止导管螺旋桨的工作，减少能源消耗。呈环形设置的真空吸盘使喷射口与目标表面紧密贴合，这样喷射出的腐蚀液体不会在水中扩散而降低腐蚀效果。为了使喷射口与目标表面的密闭性足够好，可以在喷射口加装喇叭形的橡胶密封环。

通过真空吸盘将机械章鱼固定在目标表面以后，可以用电钻在目标表面钻孔破坏。 

通过摄像头和声纳可以感知周围环境，必要时将感知到的信息发送到控制中心。

通过温度传感器和水压传感器检测柔性带攻击性机械章鱼周边的环境温度和水压大小，可以计算出所处位置的深度。通过摄像头可以拍摄周围环境的颜色，结合所处位置的深度，控制可变色人造肌肉改变颜色至与周围环境一致，减少被敌方发现的可能性。单纯水压就可以计算深度，但是结合温度信息可以对数值进行修正，得到更为准确的数据。

通过小型炸弹也可以攻击敌方目标，或者在被发现以后进行可精准可控制自爆。

本发明仿照了章鱼的一些生理特性，包括柔性可伸缩躯体、可以喷射墨汁进行掩护、可以进行吸附等，通过控制器实现智能判断和控制，可以在无人操作的情况下对敌方进行侦察和打击。同时卸去攻击性模块（小型炸弹、腐蚀性液体）后还可以用于民用领域，进行捕鱼协作（驱赶鱼群、抓住大鱼）、打捞、救援、勘探等多种作业。

本发明带来的实质性效果是，可以实现多种不同的攻击方式，可以在不同的水域活动，能够吸附在目标上随目标移动，减少能量消耗。可以改变自身表皮颜色，从而减少被发现的概率，在被发现以后可以释放有色液体进行掩护，也可以进行自爆。

附图说明

图1是本发明的一种电路结构框图；

图中：1、控制器，2、卫星定位模块，3、真空吸盘，4、电动喷射器，5、导管螺旋桨，6、摄像头，7、声纳，8、电钻，9、起爆控制器，10、温度传感器，11、水压传感器，12、电源，13、压力仓。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种柔性带攻击性机械章鱼，包括柔性外壳，柔性外壳中设置有控制器1，如图1所示，控制器1连接有卫星定位模块2、真空吸盘3、电动喷射器4、导管螺旋桨5、摄像头6、声纳7、电钻8、起爆控制器9、温度传感器10、水压传感器11和压力仓13。整个柔性带攻击性机械章鱼由电池12供电。电池为大功率燃料电池。

电动喷射器的喷射口贯穿柔性外壳，柔性外壳上连接导管螺旋桨，真空吸盘安装在柔性外壳表面。喷射器包括两个存储腔，一个存储腔中存储有浓缩的墨汁，另一个存储腔中存储有王水。墨汁用于对自身进行掩护，王水可以腐蚀敌对船只、潜艇等的船体，对敌方进行攻击。

真空吸盘有4个，呈环形设置在喷射口周围。电钻的钻头安装在真空吸盘附近。起爆控制器连接小型炸弹。

柔性外壳的材料为可变色人造肌肉，可以在控制器的控制下改变颜色。

机械章鱼内部的各模块之间通过柔性导线电连接。卫星定位模块采用北斗卫星定位模块。

导管螺旋桨推动机械章鱼的移动。本实施例所使用的导管螺旋桨的导流管为可转动导管，在控制器的控制下可以改变出水方向，从而提供不同方向的推力。控制器1通过控制压力仓来调节机械章鱼的浮力，从而改变机械章鱼在水中的深度。

真空吸盘可以吸附在目标表面，这样在找到敌方目标并吸附到其表面以后可以停止导管螺旋桨的工作，减少能源消耗。呈环形设置的真空吸盘使喷射口与目标表面紧密贴合，这样喷射出的腐蚀液体不会在水中扩散而降低腐蚀效果。喷射口装有喇叭形的橡胶密封环，提高喷射口与目标表面的密闭性。

通过真空吸盘将机械章鱼固定在目标表面以后，可以用电钻在目标表面钻孔破坏。电钻为强力电钻。根据需要也可以将电钻替换为弹射枪支，或者同时配备电钻和弹射枪支，拥有全方位的破坏能力。

通过摄像头和声纳可以感知周围环境，必要时将感知到的信息发送到控制中心。

通过温度传感器和水压传感器检测柔性带攻击性机械章鱼周边的环境温度和水压大小，可以计算出所处位置的深度。通过摄像头可以拍摄周围环境的颜色，结合所处位置的深度，控制可变色人造肌肉改变颜色至与周围环境一致，减少被敌方发现的可能性。

通过小型炸弹也可以攻击敌方目标，或者在被发现以后进行自爆。

为了节省能源，本实施例的柔性带攻击性机械章鱼可以进入休眠模式，休眠模式下只每隔一段时间进行信号接收和分析，停止其他各模块的工作，在接收到激活信号以后才唤醒进入正常工作状态，根据接收到的命令进行侦察、攻击等行动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了柔性外壳、真空吸盘、卫星定位等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，包括柔性外壳和电池，所述柔性外壳设置有控制器，所述控制器分别连接卫星定位模块和真空吸盘，所述柔性外壳内还安装有与控制器连接的电动喷射器，所述电动喷射器的喷射口贯穿柔性外壳，所述柔性外壳上连接导管螺旋桨，所述真空吸盘安装在柔性外壳表面，所述电池为仿生机械章鱼供电。

2.根据权利要求1所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，所述喷射器内存储有浓缩的墨汁。

3.根据权利要求1所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，所述喷射器内存储有酸性腐蚀液体。

4.根据权利要求3所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，所述酸性腐蚀液体为王水。

5.根据权利要求1所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，还包括视频采集传感器，所述视频采集传感器与控制器连接。

6.根据权利要求1所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，还包括声纳，所述声纳与控制器连接。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，还包括电钻，所述电钻与控制器连接，所述电钻的钻头安装在真空吸盘附近。

8.根据权利要求7所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，还包括小型炸弹，所述小型炸弹的起爆控制器与所述控制器连接。

9.根据权利要求8所述的柔性带攻击性机械章鱼，其特征在于，还包括温度传感器和水压传感器，所述温度传感器和水压传感器分别与所述控制器连接，所述柔性外壳的材料为可变色人造肌肉，可以控制颜色与周围一致。