CN106240775A - 一种自由移动的仿生鱼 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种仿生鱼，尤其涉及一种自由移动的仿生鱼。本发明要解决的技术问题是提供一种可以自由移动、易于控制、结构简单的自由移动的仿生鱼。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种自由移动的仿生鱼，包括有鱼缸、支杆、仿鱼鳍板、第一支撑杆、第三支撑杆、弹性元件、漏网、第三连接杆、第二连接杆、第一连接杆、升降杆、滑套、第一电机、第一转轴、圆盘、水管、第二支撑杆、第一滑轨、第四支撑杆、仿生鱼、小齿轮、第二电机、大齿轮、第四连接杆、第二滑轨、箱体、第二滑块、鱼尾、推杆、活塞和第一滑块；鱼缸内后方左侧设置有进料口。本发明达到了可以自由移动、易于控制、结构简单的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种仿生鱼，尤其涉及一种自由移动的仿生鱼。
背景技术
仿生鱼，用于探测水中的污染物，并绘制河水的污染图。这种仿生鱼形似鲤鱼，身上装备有探测传感器，可以发现水中的多种污染物，如轮船泄漏的燃油或其他化学物等。这些仿生鱼可以自动监测河水中的各种污染物，并利用装置将数据适时传给研究人员。当一条仿生鱼“嗅出”一片水域中的有害物质时，它们就通过无线连接彼此交流数据，然后适时向研究人员和环保部门发出警报。
现有的仿生鱼存在不能自由移动、难以控制、结构复杂的缺点，因此亟需设计一种可以自由移动、易于控制、结构简单的自由移动的仿生鱼。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有的仿生鱼不能自由移动、难以控制、结构复杂的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种可以自由移动、易于控制、结构简单的自由移动的仿生鱼。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种自由移动的仿生鱼，包括有鱼缸、支杆、仿鱼鳍板、第一支撑杆、第三支撑杆、弹性元件、漏网、第三连接杆、第二连接杆、第一连接杆、升降杆、滑套、第一电机、第一转轴、圆盘、水管、第二支撑杆、第一滑轨、第四支撑杆、仿生鱼、小齿轮、第二电机、大齿轮、第四连接杆、第二滑轨、箱体、第二滑块、鱼尾、推杆、活塞和第一滑块；鱼缸内后方左侧设置有进料口，鱼缸内右侧放置有仿生鱼，仿生鱼前侧和后侧对称设置有弹性元件，弹性元件右端与鱼缸内右壁连接，鱼缸内底部设置有第一电机，第一电机上端设置有第一转轴，第一转轴上端设置有圆盘，圆盘上均匀开有凹槽，鱼缸内前侧设置有支杆，支杆后端设置有水管，水管右端设置有漏网，仿生鱼底部右侧设有第二电机和小齿轮，第二电机位于小齿轮的右方，第二电机上方设置有大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，大齿轮上偏心铰接连接有第一连接杆，小齿轮上偏心铰接连接有第二连接杆，第一连接杆与第二连接杆铰接连接，第一连接杆和第二连接杆前方铰接连接有第三连接杆，仿生鱼内前侧设置有第一支撑杆和第三支撑杆，第一支撑杆位于第三支撑杆的左侧，第三支撑杆后端设置有滑套，第三连接杆左侧铰接连接有升降杆，升降杆穿过滑套，第一支撑杆后端设置有箱体，箱体内设置有活塞，升降杆左端与活塞连接，活塞左侧的前后对称设置有推杆，箱体左侧设置有第一滑轨，第一滑轨上设置有第一滑块，推杆左端与第一滑块连接，第一滑块前侧和后侧对称铰接连接有第四支撑杆，第一滑轨左侧设置有第二支撑杆，第二支撑杆左端铰接连接有仿鱼鳍板，仿鱼鳍板穿过仿生鱼，第四支撑杆与仿鱼鳍板铰接连接，大齿轮上偏心铰接连接有第四连接杆，第四连接杆位于第一连接杆的左方，仿生鱼内右侧设有第二滑轨，第二滑轨上设有第二滑块，第四连接杆右端与第二滑块连接，第二滑块右端铰接连接有鱼尾。
优选地，还包括有控制器，鱼缸内左壁设置有控制器，第一电机和第二电机均分别与控制器连接。
优选地，还包括有距离传感器，仿生鱼头部内设置有距离传感器，距离传感器与控制器连接。
优选地，水管左端开口形状不规则。
优选地，弹性元件为弹簧。
优选地，大齿轮与小齿轮的大小比例为2:1。
优选地，仿生鱼的材质为塑料。
工作原理：起初，进料口的前方正对圆盘其中一个凹槽，仿生鱼放置在鱼缸内，当仿生鱼需要游动时，启动第二电机工作，当第二电机带动大齿轮正转或反转时，大齿轮带动小齿轮反转或正转，第一连接杆和第二连接杆随之转动，使得第三连接杆左右移动，第三连接杆带动升降杆左右移动，升降杆带动活塞左右移动，活塞带动第一滑块左右移动，当活塞带动第一滑块向左移动时，第一滑块带动仿鱼鳍板向左移动；当活塞带动第一滑块向右移动时，第一滑块带动仿鱼鳍板向右移动，通过第一滑块的左右移动，带动仿鱼鳍板左右移动，第二电机转动的同时带动第四连接杆转动，使得第二滑块在第二滑轨上前后移动，第二滑块带动鱼尾摆动，通过仿鱼鳍板左右移动和鱼尾摆动，带动仿生鱼向左游动，此时弹性元件处于拉伸状态，当仿生鱼移动到适当位置时，人将鱼食通过进料口倒入凹槽，启动第一电机正转，带动第一转轴顺时针转动，第一转轴带动圆盘顺时针转动，当装有鱼食的凹槽转动到位于水管的开口处时，第一电机停止工作，此时鱼食从凹槽落入水管内，继而落入漏网，此时仿生鱼正好游动到漏网处，视觉上达到一种仿生鱼食用鱼食的效果，起到观赏的作用。随后第二电机停止工作，仿生鱼在弹性元件作用下，仿生鱼恢复原位。
因为还包括有控制器，鱼缸内左壁设置有控制器，第一电机和第二电机均分别与控制器连接，进料口的前方正对圆盘其中一个凹槽，仿生鱼放置在鱼缸内，所以当仿生鱼需要游动时，控制器控制第二电机工作，当第二电机带动大齿轮正转或反转时，大齿轮带动小齿轮反转或正转，第一连接杆和第二连接杆随之转动，使得第三连接杆左右移动，第三连接杆带动升降杆左右移动，升降杆带动活塞左右移动，活塞带动第一滑块左右移动，当活塞带动第一滑块向左移动时，第一滑块带动仿鱼鳍板向左移动；当活塞带动第一滑块向右移动时，第一滑块带动仿鱼鳍板向右移动，通过第一滑块的左右移动，带动仿鱼鳍板左右移动，第二电机转动的同时带动第四连接杆转动，使得第二滑块在第二滑轨上前后移动，第二滑块带动鱼尾摆动，通过仿鱼鳍板左右移动和鱼尾摆动，带动仿生鱼向左游动，此时弹性元件处于拉伸状态，当仿生鱼移动到适当位置时，人将鱼食通过进料口倒入凹槽，控制器控制第一电机正转，带动第一转轴顺时针转动，第一转轴带动圆盘顺时针转动，当装有鱼食的凹槽转动到位于水管的开口处时，控制器控制第一电机停止工作，此时鱼食从凹槽落入水管内，继而落入漏网，此时仿生鱼正好游动到漏网处，视觉上达到一种仿生鱼食用鱼食的效果，起到观赏的作用。随后控制器控制第二电机停止工作，仿生鱼在弹性元件作用下，仿生鱼恢复原位。
因为还包括有距离传感器，仿生鱼头部内设置有距离传感器，距离传感器与控制器连接，所以当仿生鱼游动的距离达到距离传感器的预设值时，反馈信号到控制器，控制器控制第一电机开始工作。
因为弹性元件为弹簧，弹簧具有高的弹性极限、疲劳极限和冲击韧性，所以能够延长弹性元件的使用寿命。
因为仿生鱼的材质为塑料，塑料耐用、防水、质轻，所以能够延长仿生鱼的使用寿命。
控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为距离传感器；Y0为第一电机，Y1为第二电机。根据图4所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
(3)有益效果
本发明达到了可以自由移动、易于控制、结构简单的效果。
附图说明
图1是本发明的第一种俯视结构示意图。
图2是本发明的第二种俯视结构示意图。
图3是本发明的第三种俯视结构示意图。
图4是本发明的电气控制原理图。
附图中的标记为：1-鱼缸，2-支杆，3-仿鱼鳍板，4-第一支撑杆，5-第三支撑杆，6-弹性元件，7-漏网，8-第三连接杆，9-第二连接杆，10-第一连接杆，11-升降杆，12-滑套，13-进料口，14-第一电机，15-第一转轴，16-凹槽，17-圆盘，18-水管，19-第二支撑杆，20-第一滑轨，21-第四支撑杆，22-仿生鱼，23-小齿轮，24-第二电机，25-大齿轮，26-第四连接杆，27-第二滑轨，28-箱体，29-第二滑块，30-鱼尾，31-推杆，32-活塞，33-第一滑块，34-控制器，35-距离传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种自由移动的仿生鱼，如图1-4所示，包括有鱼缸1、支杆2、仿鱼鳍板3、第一支撑杆4、第三支撑杆5、弹性元件6、漏网7、第三连接杆8、第二连接杆9、第一连接杆10、升降杆11、滑套12、第一电机14、第一转轴15、圆盘17、水管18、第二支撑杆19、第一滑轨20、第四支撑杆21、仿生鱼22、小齿轮23、第二电机24、大齿轮25、第四连接杆26、第二滑轨27、箱体28、第二滑块29、鱼尾30、推杆31、活塞32和第一滑块33；鱼缸1内后方左侧设置有进料口13，鱼缸1内右侧放置有仿生鱼22，仿生鱼22前侧和后侧对称设置有弹性元件6，弹性元件6右端与鱼缸1内右壁连接，鱼缸1内底部设置有第一电机14，第一电机14上端设置有第一转轴15，第一转轴15上端设置有圆盘17，圆盘17上均匀开有凹槽16，鱼缸1内前侧设置有支杆2，支杆2后端设置有水管18，水管18右端设置有漏网7，仿生鱼22底部右侧设有第二电机24和小齿轮23，第二电机24位于小齿轮23的右方，第二电机24上方设置有大齿轮25，大齿轮25与小齿轮23啮合，大齿轮25上偏心铰接连接有第一连接杆10，小齿轮23上偏心铰接连接有第二连接杆9，第一连接杆10与第二连接杆9铰接连接，第一连接杆10和第二连接杆9前方铰接连接有第三连接杆8，仿生鱼22内前侧设置有第一支撑杆4和第三支撑杆5，第一支撑杆4位于第三支撑杆5的左侧，第三支撑杆5后端设置有滑套12，第三连接杆8左侧铰接连接有升降杆11，升降杆11穿过滑套12，第一支撑杆4后端设置有箱体28，箱体28内设置有活塞32，升降杆11左端与活塞32连接，活塞32左侧的前后对称设置有推杆31，箱体28左侧设置有第一滑轨20，第一滑轨20上设置有第一滑块33，推杆31左端与第一滑块33连接，第一滑块33前侧和后侧对称铰接连接有第四支撑杆21，第一滑轨20左侧设置有第二支撑杆19，第二支撑杆19左端铰接连接有仿鱼鳍板3，仿鱼鳍板3穿过仿生鱼22，第四支撑杆21与仿鱼鳍板3铰接连接，大齿轮25上偏心铰接连接有第四连接杆26，第四连接杆26位于第一连接杆10的左方，仿生鱼22内右侧设有第二滑轨27，第二滑轨27上设有第二滑块29，第四连接杆26右端与第二滑块29连接，第二滑块29右端铰接连接有鱼尾30。
还包括有控制器34，鱼缸1内左壁设置有控制器34，第一电机14和第二电机24均分别与控制器34连接。
还包括有距离传感器35，仿生鱼22头部内设置有距离传感器35，距离传感器35与控制器34连接。
水管18左端开口形状不规则。
弹性元件6为弹簧。
大齿轮25与小齿轮23的大小比例为2:1。
仿生鱼22的材质为塑料。
工作原理：起初，进料口13的前方正对圆盘17其中一个凹槽16，仿生鱼22放置在鱼缸1内，当仿生鱼22需要游动时，启动第二电机24工作，当第二电机24带动大齿轮25正转或反转时，大齿轮25带动小齿轮23反转或正转，第一连接杆10和第二连接杆9随之转动，使得第三连接杆8左右移动，第三连接杆8带动升降杆11左右移动，升降杆11带动活塞32左右移动，活塞32带动第一滑块33左右移动，当活塞32带动第一滑块33向左移动时，第一滑块33带动仿鱼鳍板3向左移动；当活塞32带动第一滑块33向右移动时，第一滑块33带动仿鱼鳍板3向右移动，通过第一滑块33的左右移动，带动仿鱼鳍板3左右移动，第二电机24转动的同时带动第四连接杆26转动，使得第二滑块29在第二滑轨27上前后移动，第二滑块29带动鱼尾30摆动，通过仿鱼鳍板3左右移动和鱼尾30摆动，带动仿生鱼22向左游动，此时弹性元件6处于拉伸状态，当仿生鱼22移动到适当位置时，人将鱼食通过进料口13倒入凹槽16，启动第一电机14正转，带动第一转轴15顺时针转动，第一转轴15带动圆盘17顺时针转动，当装有鱼食的凹槽16转动到位于水管18的开口处时，第一电机14停止工作，此时鱼食从凹槽16落入水管18内，继而落入漏网7，此时仿生鱼22正好游动到漏网7处，视觉上达到一种仿生鱼22食用鱼食的效果，起到观赏的作用。随后第二电机24停止工作，仿生鱼22在弹性元件6作用下，仿生鱼22恢复原位。
因为还包括有控制器34，鱼缸1内左壁设置有控制器34，第一电机14和第二电机24均分别与控制器34连接，进料口13的前方正对圆盘17其中一个凹槽16，仿生鱼22放置在鱼缸1内，所以当仿生鱼22需要游动时，控制器34控制第二电机24工作，当第二电机24带动大齿轮25正转或反转时，大齿轮25带动小齿轮23反转或正转，第一连接杆10和第二连接杆9随之转动，使得第三连接杆8左右移动，第三连接杆8带动升降杆11左右移动，升降杆11带动活塞32左右移动，活塞32带动第一滑块33左右移动，当活塞32带动第一滑块33向左移动时，第一滑块33带动仿鱼鳍板3向左移动；当活塞32带动第一滑块33向右移动时，第一滑块33带动仿鱼鳍板3向右移动，通过第一滑块33的左右移动，带动仿鱼鳍板3左右移动，第二电机24转动的同时带动第四连接杆26转动，使得第二滑块29在第二滑轨27上前后移动，第二滑块29带动鱼尾30摆动，通过仿鱼鳍板3左右移动和鱼尾30摆动，带动仿生鱼22向左游动，此时弹性元件6处于拉伸状态，当仿生鱼22移动到适当位置时，人将鱼食通过进料口13倒入凹槽16，控制器34控制第一电机14正转，带动第一转轴15顺时针转动，第一转轴15带动圆盘17顺时针转动，当装有鱼食的凹槽16转动到位于水管18的开口处时，控制器34控制第一电机14停止工作，此时鱼食从凹槽16落入水管18内，继而落入漏网7，此时仿生鱼22正好游动到漏网7处，视觉上达到一种仿生鱼22食用鱼食的效果，起到观赏的作用。随后控制器34控制第二电机24停止工作，仿生鱼22在弹性元件6作用下，仿生鱼22恢复原位。
因为还包括有距离传感器35，仿生鱼22头部内设置有距离传感器35，距离传感器35与控制器34连接，所以当仿生鱼22游动的距离达到距离传感器35的预设值时，反馈信号到控制器34，控制器34控制第一电机14开始工作。
因为弹性元件6为弹簧，弹簧具有高的弹性极限、疲劳极限和冲击韧性，所以能够延长弹性元件6的使用寿命。
因为仿生鱼22的材质为塑料，塑料耐用、防水、质轻，所以能够延长仿生鱼22的使用寿命。
控制器34选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器34，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为距离传感器35；Y0为第一电机14，Y1为第二电机24。根据图4所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器34控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，包括有鱼缸(1)、支杆(2)、仿鱼鳍板(3)、第一支撑杆(4)、第三支撑杆(5)、弹性元件(6)、漏网(7)、第三连接杆(8)、第二连接杆(9)、第一连接杆(10)、升降杆(11)、滑套(12)、第一电机(14)、第一转轴(15)、圆盘(17)、水管(18)、第二支撑杆(19)、第一滑轨(20)、第四支撑杆(21)、仿生鱼(22)、小齿轮(23)、第二电机(24)、大齿轮(25)、第四连接杆(26)、第二滑轨(27)、箱体(28)、第二滑块(29)、鱼尾(30)、推杆(31)、活塞(32)和第一滑块(33)；鱼缸(1)内后方左侧设置有进料口(13)，鱼缸(1)内右侧放置有仿生鱼(22)，仿生鱼(22)前侧和后侧对称设置有弹性元件(6)，弹性元件(6)右端与鱼缸(1)内右壁连接，鱼缸(1)内底部设置有第一电机(14)，第一电机(14)上端设置有第一转轴(15)，第一转轴(15)上端设置有圆盘(17)，圆盘(17)上均匀开有凹槽(16)，鱼缸(1)内前侧设置有支杆(2)，支杆(2)后端设置有水管(18)，水管(18)右端设置有漏网(7)，仿生鱼(22)底部右侧设有第二电机(24)和小齿轮(23)，第二电机(24)位于小齿轮(23)的右方，第二电机(24)上方设置有大齿轮(25)，大齿轮(25)与小齿轮(23)啮合，大齿轮(25)上偏心铰接连接有第一连接杆(10)，小齿轮(23)上偏心铰接连接有第二连接杆(9)，第一连接杆(10)与第二连接杆(9)铰接连接，第一连接杆(10)和第二连接杆(9)前方铰接连接有第三连接杆(8)，仿生鱼(22)内前侧设置有第一支撑杆(4)和第三支撑杆(5)，第一支撑杆(4)位于第三支撑杆(5)的左侧，第三支撑杆(5)后端设置有滑套(12)，第三连接杆(8)左侧铰接连接有升降杆(11)，升降杆(11)穿过滑套(12)，第一支撑杆(4)后端设置有箱体(28)，箱体(28)内设置有活塞(32)，升降杆(11)左端与活塞(32)连接，活塞(32)左侧的前后对称设置有推杆(31)，箱体(28)左侧设置有第一滑轨(20)，第一滑轨(20)上设置有第一滑块(33)，推杆(31)左端与第一滑块(33)连接，第一滑块(33)前侧和后侧对称铰接连接有第四支撑杆(21)，第一滑轨(20)左侧设置有第二支撑杆(19)，第二支撑杆(19)左端铰接连接有仿鱼鳍板(3)，仿鱼鳍板(3)穿过仿生鱼(22)，第四支撑杆(21)与仿鱼鳍板(3)铰接连接，大齿轮(25)上偏心铰接连接有第四连接杆(26)，第四连接杆(26)位于第一连接杆(10)的左方，仿生鱼(22)内右侧设有第二滑轨(27)，第二滑轨(27)上设有第二滑块(29)，第四连接杆(26)右端与第二滑块(29)连接，第二滑块(29)右端铰接连接有鱼尾(30)。
2.根据权利要求1所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，还包括有控制器(34)，鱼缸(1)内左壁设置有控制器(34)，第一电机(14)和第二电机(24)均分别与控制器(34)连接。
3.根据权利要求2所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，还包括有距离传感器(35)，仿生鱼(22)头部内设置有距离传感器(35)，距离传感器(35)与控制器(34)连接。
4.根据权利要求1所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，水管(18)左端开口形状不规则。
5.根据权利要求1所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，弹性元件(6)为弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，大齿轮(25)与小齿轮(23)的大小比例为2:1。
7.根据权利要求1所述的一种自由移动的仿生鱼，其特征在于，仿生鱼(22)的材质为塑料。
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