CN105171722B - 仿鳗鱼水下多自由度机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，该机器人主要由头部、十字架结构、舵机、控制板、尾部等组成。十字架结构可以实现三维空间里的任意转动，机器人身躯由一个个十字架结构组成，一个十字架结构由两个舵机驱动，通过控制板控制所有舵机的转动，实现机器人的前进，后退，原地转向，上游和下游等。本机器人结构设计巧妙，能够较好地实现鳗鱼的运动方式，在水下有较高的机动性，可以连续长时间作业，适用于水下探测，管道检修等，在军民用方面都有很大的潜力。

Description

仿鳗鱼水下多自由度机器人

技术领域

本发明涉及一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，依靠舵机作为动力来源，巧妙的十字架结构使得机器人机动性能强，作业领域广。

背景技术

目前，国内对仿鳗鱼机器人的研究较少，申请号为201020507144.3名称为“一种多自由度推进自主稳定水下机器人”的实用新型专利，通过两个多自由度喷水推进器为机器人提供动力。申请号为201410102191.2名称为“一种水下蛇形机器人”的发明专利，由多个模块组成，各模块间固定连接，模块包括可多方向偏转的本体及设置在本体两端部的连接部，本体包括多个空心环，空心环均设有四个活动连接点，其中相对的两个所述活动连接点设置在所述空心环上表面，另两个所述活动连接点设置在所述空心环下表面，所述相邻的空心环通过所述活动连接点活动连接，单个关节只有一个自由度，并且结构复杂，成本高。

发明内容

针对以上技术的不足，本发明提供一种结构巧妙、机动性能强、低能耗、可应用于水下作业的新型仿鳗鱼机器人。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：采用舵机作为机器人的动力，巧妙设计的一种可实现三维空间里的任意转动的十字架结构，单个十字架结构的上下两个框架内部各安装有一个舵机，两个舵机协调配合，驱动十字架结构的三维旋转，单个十字架结构作为机器人的一个关节，组成机器人的身躯，舵机通过齿轮驱动各个关节的转动，实现机器人的运动，上浮下潜更加灵活，机器人头部可以搭载摄像头，对目标物进行全方位的探测。

本发明的主要特点如下。

1.机器人可实现原地任意方位的转向。

2.能够作业于狭小的空间里，不受水中杂物的影响。

3.低流体扰动，隐蔽性高。

4.独特的十字架结构最大化的模拟了鳗鱼的身体结构，机器人拥有传统机器人所没有的高机动性。

5.对周围流场扰动小，隐蔽性高。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为十字架结构示意图。

其中1是头部，2是十字架结构，3是尾部，4是框架，5是冠状齿轮，6是大齿轮，7是十字轴，8是小齿轮，9是舵机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更详细的描述。

图1为本发明的总体结构示意图，机器人头部1与十字架结构2连接在一起，若干十字架结构2连接在一起，十字架结构2与尾部3连接在一起，组成机器人的身体。图2为十字架结构2的示意图，舵机9安装于框架4上，冠状齿轮5安装于舵机9上，冠状齿轮5与大齿轮6啮合，小齿轮8安装在十字轴7上与大齿轮6啮合，舵机9通过齿轮传动，实现十字架结构2的三维空间任意转动。

本发明具体工作过程如下：通过控制舵机9的转动，驱动十字架结构2的转动，图1中六个十字架结构2的协调配合，实现机器人的各种动作和姿态调整。

机器人在遇到障碍物可以灵活的左转、右转、上浮、下潜，并且可以实现原地回转。

Claims (4)

1.一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，其特征在于：主要由头部、若干十字架结构、舵机、尾部组成；机器人头部（1）与十字架结构（2）连接在一起，若干十字架结构（2）连接在一起，十字架结构（2）与尾部（3）连接在一起组成机器人的身体；舵机（9）安装于框架（4）上，冠状齿轮（5）安装于舵机（9）上，冠状齿轮（5）与大齿轮（6）啮合，小齿轮（8）安装在十字轴（7）上与大齿轮（6）啮合，舵机（9）通过齿轮传动，实现十字架结构（2）的三维空间任意转动；通过控制舵机（9）的转动，驱动十字架结构（2）的转动，实现机器人的各种动作和姿态调整。

2.根据权利要求1所述的一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，其特征在于：以舵机为动力来源，通过控制单个十字架结构中的两个舵机，可实现结构在三维空间里的任意旋转。

3.根据权利要求2所述的一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，其特征在于：机器人身躯由若干十字架结构组成，机器人可实现原地任意方位的转向。

4.根据权利要求2所述的一种仿鳗鱼水下多自由度机器人，其特征在于：机器人头部可以对目标物进行全方位探测。