CN114394219A - 基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，包括具有机架的鱼体、控制器、与控制器电连接的惯性传感器、转动安装于鱼体的一端且具有尾鳍件的鱼尾组件、转动安装于鱼体的另一端的鱼头组件、用于驱动鱼尾组件摆动且与控制器电连接的鱼尾驱动机构，以及用于驱动鱼头组件摆动且与控制器电连接的鱼头驱动机构。惯性传感器检测实时采集当前机器鱼的偏航角度，并把该数据信息回传至控制器，通过对数据的解析处理，得到鱼头组件需要调整的运动角度值，鱼头驱动机构根据控制器的控制命令调整其运动方向，实现控制鱼头组件的摆动方向，进而利用鱼头组件的实时角度调整，减小鱼头组件晃动的幅度，有效解决机器鱼偏航的问题。
Description
技术领域
本申请涉及仿生机器鱼领域，尤其涉及一种基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼。
背景技术
仿生机器鱼根据其推进方式的不同，主要分为：身体尾鳍推进模式(BCF)的机器鱼以及中间鳍对鳍推进模式(MPF)的机器鱼。因前者与后者相比，具有推进力效率高、启动速度快并且可长时间在水下进行高速作业等特点，受到研发者的青睐。然而，该类机器鱼在巡游过程中由于身体的摆动使周围液体产生了侧向反作用力，进而导致头部产生周期性晃动。这种晃动增加了机器鱼的游动阻力，从而削弱了游动性能，影响相机拍摄、声呐测距等工作。
发明内容
本申请的目的在于提供一种基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，旨在解决现有技术中，仿生机器鱼游动性能差的问题。
为达此目的，本申请实施例采用以下技术方案：
基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，包括具有机架的鱼体、控制器、与所述控制器电连接的惯性传感器、转动安装于所述鱼体的一端且具有尾鳍件的鱼尾组件、转动安装于所述鱼体的另一端的鱼头组件、用于驱动所述鱼尾组件摆动且与所述控制器电连接的鱼尾驱动机构，以及用于驱动所述鱼头组件摆动且与所述控制器电连接的鱼头驱动机构。
鱼尾组件摆动驱动机器鱼推进的过程中，通过设置在鱼体前中侧的惯性传感器检测实时采集当前机器鱼的偏航角度，并把该数据信息回传至控制器，通过对数据的解析处理，得到鱼头组件需要调整的运动角度值，相应的，鱼头驱动机构根据控制器的控制命令调整其运动方向(与后坐力产生的方向相反)，实现控制鱼头组件的摆动方向，进而利用鱼头组件的实时角度调整，减小鱼头组件晃动的幅度，有效解决机器鱼偏航的问题，实现机器鱼运动的稳定性。
在一个实施例中，所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线相互平行，且所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线位于同一平面内。将鱼尾组件的转动轴线设置为与鱼头组件的转动轴线位于同一平面内，并将鱼尾组件的转动轴线设置为与鱼头组件的转动轴线相互平行，鱼头组件自身的主动摆动不易于影响机器鱼运动的平稳性，鱼头组件摆动时调整鱼尾组件摆动的造成的周期性晃动并导致的偏航时，机器鱼整体运动时更为平稳，不易于产生误差，可更加有效的解决鱼尾组件摆动时带来的鱼头组件的晃动。
在一个实施例中，还包括转动安装于所述鱼体的背鳍件、转动安装于所述鱼体的臀鳍件、用于驱动所述背鳍件转动且与所述控制器电连接的背鳍驱动机构，以及用于驱动所述臀鳍件转动且与所述控制器电连接的臀鳍驱动机构，所述背鳍件的转动轴线与所述臀鳍件的转动轴线共线。
在一个实施例中，所述背鳍件的转动轴线、所述臀鳍件的转动轴线、所述鱼尾组件的转动轴线和所述鱼头组件的转动轴线均位于同一平面内。
在一个实施例中，所述背鳍件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线相互平行。
在一个实施例中，所述臀鳍驱动机构包括与所述机架固定连接的臀鳍连接架，以及安装于所述臀鳍连接架上的臀鳍电机；所述臀鳍件与所述臀鳍电机的转轴相连；所述背鳍驱动机构包括固定安装于所述机架的背鳍电机，所述背鳍件与所述背鳍电机的转轴相连。
在一个实施例中，所述鱼尾组件包括与所述鱼体相连的活动鱼尾，以及设于所述活动鱼尾的外表面的柔性硅胶套；所述鱼尾驱动机构包括位于所述活动鱼尾内且与所述机架固定连接的尾鳍电机、与所述尾鳍电机的转轴相连的鱼尾舵盘，以及与所述鱼尾舵盘相连的尾鳍连接架；所述尾鳍件与所述尾鳍连接架相连。
在一个实施例中，所述尾鳍连接架包括位于所述尾鳍电机的相对的两侧的尾鳍侧板，以及连接于两块所述尾鳍侧板之间的尾鳍安装板，所述尾鳍件与所述尾鳍安装板相连，所述尾鳍侧板均通过所述鱼尾舵盘与所述尾鳍电机相连。
在一个实施例中，所述鱼头驱动机构包括固定安装于所述机架的鱼头电机、与所述鱼头电机的转轴相连的鱼头舵盘，以及与所述鱼头舵盘相连的鱼头连接架；所述鱼头组件与所述鱼头连接架相连.
在一个实施例中，所述鱼头连接架包括位于所述鱼头电机的相对的两侧的鱼头侧板；两块所述鱼头侧板均通过所述鱼头舵盘与所述鱼头电机相连，所述鱼头组件与所述鱼头侧板相连。
在一个实施例中，还包括转动安装于所述鱼体的胸鳍件，以及用于驱动所述胸鳍件转动的胸鳍驱动机构；所述胸鳍件的转动轴线垂直于所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线所在的平面。
在一个实施例中，所述胸鳍驱动机构包括固定安装于所述机架的胸鳍电机、与所述胸鳍电机的转轴相连的主动齿轮、转动安装于所述机架的胸鳍传动轴，以及固定安装于所述胸鳍传动轴且与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；所述胸鳍传动轴的两端均设有所述胸鳍件。
在一个实施例中，还包括设于所述鱼体内的密封舱，所述控制器位于所述密封舱内，所述鱼体为刚性件，所述机架包括水平梁及与所述水平梁的端部垂直的竖直梁，所述鱼头组件转动安装于所述水平梁的远离所述竖直梁的一端，所述鱼尾组件转动安装于所述竖直梁的远离所述水平梁的一侧。
本申请实施例的有益效果：鱼尾组件摆动驱动机器鱼推进的过程中，通过设置在鱼体前中侧的惯性传感器检测实时采集当前机器鱼的偏航角度，并把该数据信息回传至控制器，通过对数据的解析处理，得到鱼头组件需要调整的运动角度值，相应的，鱼头驱动机构根据控制器的控制命令调整其运动方向，实现控制鱼头组件的摆动方向，进而利用鱼头组件的实时角度调整，减小鱼头组件晃动的幅度，有效解决机器鱼偏航的问题，实现机器鱼运动的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请的实施例中智能仿生机器鱼的侧视图；
图2为图1中鱼头组件处的局部视图；
图3为图1中鱼尾组件处的局部视图；
图4为本申请的实施例中智能仿生机器鱼的俯视图；
图5为图1中臀鳍件处的局部视图；
图6为图1中胸鳍件处的局部视图；
图中：
1、鱼体；101、机架；1011、水平梁；1012、竖直梁；2、控制器；3、惯性传感器；4、鱼尾组件；401、活动鱼尾；402、柔性硅胶套；403、尾鳍件；5、鱼头组件；6、鱼尾驱动机构；601、尾鳍电机；602、鱼尾舵盘；603、尾鳍连接架；6031、尾鳍侧板；6032、尾鳍安装板；7、鱼头驱动机构；701、鱼头电机；702、鱼头舵盘；703、鱼头连接架；7031、鱼头侧板；8、胸鳍驱动机构；801、胸鳍电机；802、主动齿轮；803、胸鳍传动轴；804、从动齿轮；9、臀鳍驱动机构；901、臀鳍连接架；902、臀鳍电机；10、背鳍件；11、臀鳍件；12、背鳍驱动机构；1201、背鳍电机；13、胸鳍件；14、密封舱。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
经过多次实验，发明人发现现有的机器鱼的鱼尾组件摆动产生驱动力时，由于机器鱼在巡游过程中由于身体的摆动使周围液体产生了侧向反作用力，进而引起鱼头组件侧向后坐力的产生，此为机器鱼鱼头组件表现为周期性晃动的原因。这种晃动增加了机器鱼的游动阻力，从而削弱了游动性能，影响相机拍摄、声呐测距等工作。
目前，针对该问题，部分学者及研究者采用了如下方法：通过优化鱼体的质量分布、形状设计和波动曲线的方法来减小头部的晃动幅度；通过改变神经网络训练得到的偏航角控制器的参量来减小机器鱼巡游时的偏航量；采用级联PID算法控制机器鱼的偏航角，但上述的研究结果对提高机器鱼整体运动稳定性的效果并不明显。
为解决该问题，本申请实施例提供了一种基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼。
以下结合具体实施例对本申请的实现进行详细的描述。
如图1-图3所示，本申请实施例提出了一种基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，包括具有机架101的鱼体1、控制器2、与控制器2电连接的惯性传感器3、转动安装于鱼体1的一端且具有尾鳍件403的鱼尾组件4、转动安装于鱼体1的另一端的鱼头组件5、用于驱动鱼尾组件4摆动且与控制器2电连接的鱼尾驱动机构6，以及用于驱动鱼头组件5摆动且与控制器2电连接的鱼头驱动机构7；鱼尾驱动机构6带动鱼尾组件4摆动，以实现仿生机器鱼的推进，并完成仿生机器鱼的各种主要动作。
于本申请的实施例中，鱼尾组件4摆动驱动机器鱼推进的过程中，通过设置在鱼体1前中侧的惯性传感器3检测实时采集当前机器鱼的偏航角度，并把该数据信息回传至控制器2，通过对数据的解析处理，得到鱼头组件5需要调整的运动角度值，相应的，鱼头驱动机构7根据控制器2的控制命令调整其运动方向(与后坐力产生的方向相反)，实现控制鱼头组件5的摆动方向，进而利用鱼头组件5的实时角度调整，减小鱼头组件5晃动的幅度，有效解决机器鱼偏航的问题，实现机器鱼运动的稳定性。
请参阅图4，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，鱼尾组件4的转动轴线与鱼头组件5的转动轴线相互平行，且鱼尾组件4的转动轴线与鱼头组件5的转动轴线位于同一平面内。
在本申请的实施例中，将鱼尾组件4的转动轴线设置为与鱼头组件5的转动轴线位于同一平面内，并将鱼尾组件4的转动轴线设置为与鱼头组件5的转动轴线相互平行，鱼头组件5自身的主动摆动不易于影响机器鱼运动的平稳性，鱼头组件5摆动时调整鱼尾组件4摆动的造成的周期性晃动并导致的偏航时，机器鱼整体运动时更为平稳，不易于产生误差，可更加有效的解决鱼尾组件4摆动时带来的鱼头组件5的晃动。
同时，由于将鱼尾组件4的转动轴线设置为与鱼头组件5的转动轴线位于同一平面内，并将鱼尾组件4的转动轴线设置为与鱼头组件5的转动轴线相互平行，控制器2内的控制算法相对较为简单，需要考虑的位置偏差等数值较少，降低机器鱼准确控制的难度。
请参阅图1及图4，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，还包括转动安装于鱼体1的背鳍件10、转动安装于鱼体1的臀鳍件11、用于驱动背鳍件10转动且与控制器2电连接的背鳍驱动机构12，以及用于驱动臀鳍件11转动且与控制器2电连接的臀鳍驱动机构9，背鳍件10的转动轴线与臀鳍件11的转动轴线共线。
控制器2在控制鱼头组件5的摆动角度的同时，同步控制背鳍驱动机构12及臀鳍驱动机构9，进而实现控制背鳍件10及臀鳍件11的转动，并实时调整背鳍件10及臀鳍件11在运动过程中的拍动频率、运动幅值以及与鱼尾组件4的运动相位差。最终，利用鱼头组件5的实时角度调整，以及背鳍件10及臀鳍件11的协同运动，有效解决机器鱼偏航的问题，实现机器鱼运动的稳定性、精准制导等功能，为相机、声呐及其他传感器工作创造一个更加平稳的运行环境。
可以理解的是，背鳍件10的转动轴线与臀鳍件11的转动轴线共线，二者可分别于机器鱼的背部与臀部，也即机器鱼的顶部及底部做同轴转动来调整，二者运动时不易于相互影响，也即不易于影响机器鱼整体运动的平稳性，可保证调整机器鱼偏航的有效性。
请参阅图1及图4，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，背鳍件10的转动轴线、臀鳍件11的转动轴线、鱼尾组件4的转动轴线和鱼头组件5的转动轴线均位于同一平面内，也即上述部件转动时，转轴位于同一平面内，不易于影响各处转动摆动的平稳性，进而实现保证机器鱼整体运动的平稳性，可保证调整机器鱼偏航的有效性。
请参阅图1及图4，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，背鳍件10的转动轴线与鱼头组件5的转动轴线和鱼尾组件4的转动轴线相互平行，也即臀鳍件11的转动轴线也与鱼头组件5的转动轴线和鱼尾组件4的转动轴线相互平行，使得背鳍件10、臀鳍件11、鱼尾组件4及鱼头组件5转动时不易于影响各处转动摆动的平稳性，可保证调整机器鱼偏航的有效性。
请参阅图5，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，臀鳍驱动机构9包括与机架101固定连接的臀鳍连接架901，以及安装于臀鳍连接架901上的臀鳍电机902；臀鳍件11与臀鳍电机902的转轴相连；臀鳍电机902通过臀鳍连接架901可安装至较为靠近鱼体1的臀部的位置，臀鳍电机902的转轴转动时可带动臀鳍件11转动，并根据控制器2的命令灵活控制臀鳍件11的转动方向等参数，进而协同鱼头组件5的摆动。
背鳍驱动机构12包括固定安装于机架101的背鳍电机1201，背鳍件10与背鳍电机1201的转轴相连，背鳍电机1201的转轴转动时可带动背鳍件10转动，并根据控制器2的命令灵活控制背鳍件10的转动方向等参数，进而协同鱼头组件5的摆动。
请参阅图3，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，鱼尾组件4包括与鱼体1相连的活动鱼尾401，以及设于活动鱼尾401的外表面的柔性硅胶套402；鱼尾驱动机构6包括位于活动鱼尾401内且与机架101固定连接的尾鳍电机601、与尾鳍电机601的转轴相连的鱼尾舵盘602，以及与鱼尾舵盘602相连的尾鳍连接架603；尾鳍件403与尾鳍连接架603相连。尾鳍电机601通过鱼尾舵盘602及尾鳍连接架603，间接带动尾鳍件403摆动。鱼尾舵盘602可保证尾鳍连接架603与尾鳍电机601转动的稳定性，尾鳍件403摆动时不易于发生偏移。
请参阅图3，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，尾鳍连接架603包括位于尾鳍电机601的相对的两侧的尾鳍侧板6031，以及连接于两块尾鳍侧板6031之间的尾鳍安装板6032，尾鳍件403与尾鳍安装板6032相连，尾鳍侧板6031均通过鱼尾舵盘602与尾鳍电机601相连。也即尾鳍连接架603于尾鳍电机601的两侧与尾鳍电机601相连，可保证连接的稳定性，尾鳍件403转动摆动时不易于发生偏移。可选的，其中一个尾鳍侧板6031与尾鳍电机601的转轴相连，另一块尾鳍侧板6031与尾鳍电机601的外壳转动连接；当然，也可为尾鳍电机601的两侧均凸出有转轴，两块尾鳍侧板6031各自与转轴的端部相连。
请参阅图2，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，鱼头驱动机构7包括固定安装于机架101的鱼头电机701、与鱼头电机701的转轴相连的鱼头舵盘702，以及与鱼头舵盘702相连的鱼头连接架703；鱼头组件5与鱼头连接架703相连。鱼头舵盘702可提升鱼头连接架703与鱼头电机701之间连接的稳定性，并实现转动链接，进而保证鱼头组件5转动摆动的稳定性，可保证调整机器鱼偏航的有效性。
请参阅图2，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，鱼头连接架703包括位于鱼头电机701的相对的两侧的鱼头侧板7031；两块鱼头侧板7031均通过鱼头舵盘702与鱼头电机701相连，鱼头组件5与鱼头侧板7031相连。也即鱼头连接架703于鱼头电机701的相对的两侧与鱼头电机701相连，可保证连接的稳定性，鱼头组件5转动摆动时不易于发生偏移。可选的，其中一个鱼头侧板7031与鱼头电机701的转轴相连，另一块鱼头侧板7031与鱼头电机701的外壳转动连接；当然，也可为鱼头电机701的两侧均凸出有转轴，两块鱼头侧板7031各自与转轴的端部相连。
请参阅图1、图4及图6，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，还包括转动安装于鱼体1的胸鳍件13，以及用于驱动胸鳍件13转动的胸鳍驱动机构8；胸鳍件13的转动轴线垂直于鱼尾组件4的转动轴线与鱼头组件5的转动轴线所在的平面。鱼尾组件4、鱼头组件5、背鳍件10及臀鳍件11等部件可做左右摆动，实现机器鱼的推进及推进时运动状态的调整。胸鳍驱动机构8可带动胸鳍件13做前后摆动，进而实现机器鱼的上升和下潜运动，以配合上述其他部件完成机器鱼的各项运动，提升机器鱼的仿生性能。
请参阅图6，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，胸鳍驱动机构8包括固定安装于机架101的胸鳍电机801、与胸鳍电机801的转轴相连的主动齿轮802、转动安装于机架101的胸鳍传动轴803，以及固定安装于胸鳍传动轴803且与主动齿轮802啮合的从动齿轮804；胸鳍传动轴803的两端均设有胸鳍件13。胸鳍电机801通过主动齿轮802及从动齿轮804紧密且紧凑的配合，可将转动稳定的传递至胸鳍传动轴803，胸鳍件13摆动时可驱动机器鱼稳定的做上浮与下降的动作，不易于因为传动机构的松动而产生晃动。胸鳍传动轴803的两端可同时设置胸鳍件13，使得机器鱼上浮与下降时两侧不易于发生偏转，可稳定的上浮与下降。
请参阅图4，作为本申请提供的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼的另一种具体实施方式，还包括设于鱼体1内的密封舱14，控制器2位于密封舱14内，不易于受到水的干扰。
鱼体1为刚性件，受到冲击后不易于产生形变，保证机器鱼整体结构的强度。
机架101包括水平梁1011及与水平梁1011的端部垂直的竖直梁1012，鱼头组件5转动安装于水平梁1011的远离竖直梁1012的一端，鱼尾组件4转动安装于竖直梁1012的远离水平梁1011的一侧，竖直梁1012的设置可提供一定高度的转动连接部，进而保证具有一定高度的尾鳍件403(鱼尾组件4)转动连接的稳固性，以保证驱动机器鱼推进的稳定性。
水平梁1011及竖直梁1012组成的机架101，符合鱼体1长度方向的部件安装布局的要求，并考虑了尾鳍件403的安装需求，使得机器鱼自身结构重量分布的对称性及均匀性，保证机器鱼运动的稳定性，可保证调整机器鱼偏航的有效性。
可以理解的是，另一种具体实施方式中的方案可为在其他实施例的基础上进一步改进的可实现的实施方案。
显然，本申请的上述实施例仅仅是为了清楚说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，包括具有机架的鱼体、控制器、与所述控制器电连接的惯性传感器、转动安装于所述鱼体的一端且具有尾鳍件的鱼尾组件、转动安装于所述鱼体的另一端的鱼头组件、用于驱动所述鱼尾组件摆动且与所述控制器电连接的鱼尾驱动机构，以及用于驱动所述鱼头组件摆动且与所述控制器电连接的鱼头驱动机构。
2.根据权利要求1所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线相互平行，且所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线位于同一平面内。
3.根据权利要求2所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，还包括转动安装于所述鱼体的背鳍件、转动安装于所述鱼体的臀鳍件、用于驱动所述背鳍件转动且与所述控制器电连接的背鳍驱动机构，以及用于驱动所述臀鳍件转动且与所述控制器电连接的臀鳍驱动机构，所述背鳍件的转动轴线与所述臀鳍件的转动轴线共线。
4.根据权利要求3所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述背鳍件的转动轴线、所述臀鳍件的转动轴线、所述鱼尾组件的转动轴线和所述鱼头组件的转动轴线均位于同一平面内。
5.根据权利要求4所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述背鳍件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线相互平行。
6.根据权利要求3-5任一项所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述臀鳍驱动机构包括与所述机架固定连接的臀鳍连接架，以及安装于所述臀鳍连接架上的臀鳍电机；所述臀鳍件与所述臀鳍电机的转轴相连；所述背鳍驱动机构包括固定安装于所述机架的背鳍电机，所述背鳍件与所述背鳍电机的转轴相连。
7.根据权利要求1-5任一项所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼尾组件包括与所述鱼体相连的活动鱼尾，以及设于所述活动鱼尾的外表面的柔性硅胶套；所述鱼尾驱动机构包括位于所述活动鱼尾内且与所述机架固定连接的尾鳍电机、与所述尾鳍电机的转轴相连的鱼尾舵盘，以及与所述鱼尾舵盘相连的尾鳍连接架；所述尾鳍件与所述尾鳍连接架相连。
8.根据权利要求1-5任一项所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼头驱动机构包括固定安装于所述机架的鱼头电机、与所述鱼头电机的转轴相连的鱼头舵盘，以及与所述鱼头舵盘相连的鱼头连接架；所述鱼头组件与所述鱼头连接架相连。
9.根据权利要求1-5任一项所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，还包括转动安装于所述鱼体的胸鳍件，以及用于驱动所述胸鳍件转动的胸鳍驱动机构；所述胸鳍件的转动轴线垂直于所述鱼尾组件的转动轴线与所述鱼头组件的转动轴线所在的平面。
10.根据权利要求9所述的基于头部及多鱼鳍协同运动的智能仿生机器鱼，其特征在于，所述胸鳍驱动机构包括固定安装于所述机架的胸鳍电机、与所述胸鳍电机的转轴相连的主动齿轮、转动安装于所述机架的胸鳍传动轴，以及固定安装于所述胸鳍传动轴且与所述主动齿轮啮合的从动齿轮；所述胸鳍传动轴的两端均设有所述胸鳍件。
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