CN115119450B - 一种仿生的人造侧线系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种仿生的人造侧线系统及其操作方法，涉及人造侧线技术领域，包括基板和感知器本体，基板一侧表面开设有限位方槽，感知器本体位于限位方槽内侧，感知器本体一侧设有与基板固定的支撑横板，感知器本体外侧设有活动密封机构，支撑横板靠近感知器本体一侧两端均设有缓冲组件。本发明结构合理，条理清晰，使得对感知器本体拆卸更加便捷，减少了拆卸检修感知器本体的麻烦，提升了检修人员的工作效率，避免了现有人造侧线感知器的拆卸极为麻烦，当感知器需要进行检修时需要花费大量时间进行拆卸，费时费力，增大了人造侧线感知器拆卸不便的问题，同时使得感知器本体在工作时更加的稳定，延长了感知器本体的使用寿命。

Description

一种仿生的人造侧线系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及人造侧线技术领域，具体为一种仿生的人造侧线系统及其操作方法。

背景技术

鱼类在漆黑的环境下利用侧线系统感知障碍物的位置，避开障碍物进行捕食和避敌。从鱼类侧线得到启发，研制出基于微型机械分布式流体传感器的鱼类侧线感知器，而人造侧线系统的实现，给流体特性的研究提供了一种新的感知途径，使得水下航行器等能获得像鱼一样的感知能力。人造侧线系统具有水下定位能力，能感知周围动态物体的位置。人造侧线感知器在水下机器人上的运用，将使得水下机器人向着更高的自主化与智能化发展。

现有人造侧线感知器大多数直接密封安装在水下机器人上，但是为了保证人造侧线感知器的密封性，人造侧线感知器的拆卸极为麻烦，当感知器需要进行检修时需要花费大量时间进行拆卸，费时费力，增大了人造侧线感知器拆卸的不便，降低了检修人员的工作效率。为此，发明一种仿生的人造侧线系统及其操作方法是极为有必要的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种仿生的人造侧线系统及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种仿生的人造侧线系统及其操作方法，包括基板和感知器本体，所述基板一侧表面开设有限位方槽，所述感知器本体位于限位方槽内侧，所述感知器本体一侧设有与基板固定的支撑横板，所述感知器本体外侧设有活动密封机构，所述支撑横板靠近感知器本体一侧两端均设有缓冲组件；

所述活动密封机构包括第一密封盖和第二密封盖，所述第一密封盖和第二密封盖分别位于感知器本体一侧两端，所述第一密封盖和第二密封盖底部外侧均固定连接有密封框，所述限位方槽两侧均设有与基板固定连接的限位横杆，两个所述限位横杆一侧表面均开设有滑动横槽，所述密封框两侧分别与两个滑动横槽滑动连接，所述第一密封盖和第二密封盖相互靠近的一端密封连接组件，所述第一密封盖和第二密封盖内部相互靠近的一端两侧均固定有活动挡板，所述活动挡板底部一侧固定有活动杆，所述限位方槽内侧四角均设有滑动圆槽，所述活动杆远离活动挡板一端与滑动圆槽滑动连接，所述滑动圆槽内侧设有与活动杆固定连接的复位弹簧，两个所述限位横杆之间两端均设有密封挡杆，所述密封挡杆两端分别与两个限位横杆相匹配，两个所述密封挡杆一侧固定嵌设有防滑垫，两个所述限位横杆远离密封挡杆一侧均设有活动拉杆，所述活动拉杆两端均固定有L形插块，所述基板四角表面均开设有限位横槽，所述L形插块一端与限位横槽滑动连接，所述限位横槽内侧设有限位弹簧，所述密封挡杆两端表面均开设有固定卡槽，所述L形插块远离限位弹簧一端贯穿限位横杆且与固定卡槽相匹配。

优选的，所述密封连接组件包括密封卡板，所述密封卡板位于第一密封盖和第二密封盖之间且与第一密封盖和第二密封盖相匹配。

优选的，所述密封卡板一侧两端均固定有磁性卡块，所述限位横杆一侧中部表面开设有限位卡槽，所述磁性卡块与限位卡槽相匹配且与限位横杆磁性连接。

优选的，所述第一密封盖靠近第二密封盖一侧固定连接有第一拉杆，所述第二密封盖靠近第一密封盖一侧固定连接有第二拉杆，所述密封卡板一侧表面开设有方形槽，所述第一拉杆和第二拉杆均位于方形槽内侧。

优选的，所述缓冲组件包括两个活动斜杆，两个所述活动斜杆分别位于支撑横板一端两侧，两个所述活动斜杆顶部均活动铰接有固定块，所述固定块与感知器本体固定连接，两个所述活动斜杆底部均设有限位圆杆。

优选的，所述限位圆杆靠近感知器本体一端固定连接有限位座，所述限位座与支撑横板固定连接，所述限位圆杆远离限位座一端与基板固定连接。

优选的，两个所述活动斜杆底部均活动铰接有活动块，所述限位圆杆贯穿活动块且与活动块活动套接，所述限位圆杆远离感知器本体一端外侧套设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧两端分别与限位座和基板固定连接。

优选的，所述限位弹簧两端分别与基板和L形插块一端固定连接，所述限位横槽一端设有固定横槽，所述限位弹簧顶部设有与L形插块一端固定连接的密封滑板，所述密封滑板与固定横槽滑动连接。

一种仿生的人造侧线系统的操作方法，它包括以下步骤：

S1：在人造侧线感知器本体工作时，感知器本体能感知周围动态物体的位置，同时感知器本体需要进行一定的直线运动，感知器本体在运动时推动其一端固定块发生运动，固定块推动活动斜杆运动，活动块挤压缓冲弹簧，缓冲弹簧产生弹性形变被压缩，同时感知器本体拉动其另一端的固定块发生运动，固定块拉动活动斜杆运动，活动块拉动缓冲弹簧，缓冲弹簧产生弹性形变被拉伸，从而为感知器本体提供缓冲作用；

S2：当人造侧线感知器本体需要进行检修时，首先拉动密封卡板，拉动的密封卡板拉力大于磁性卡块与限位横杆之间的吸引力，密封卡板带动磁性卡块运动，磁性卡块与限位横杆一侧的限位卡槽发生分离，将密封卡板拆卸下来；

S3：接着同时拉动两个活动拉杆，活动拉杆分别带动其两端的L形插块运动，L形插块一端在限位横槽内侧滑动，L形插块一端挤压限位弹簧，限位弹簧产生弹性形变被压缩，同时L形插块推动密封滑板在固定横槽内侧滑动，L形插块远离限位弹簧一端与密封挡杆的固定卡槽发生分离，密封挡杆缺乏L形插块阻挡，然后拨动密封挡杆，将密封挡杆从两个限位横杆之间拉出来；

S4：接着分别向基板两端的方向拉动第一拉杆和第二拉杆，第一拉杆带动第一密封盖向基板一端运动的方向，第二拉杆带动第二密封盖向基板另一端的方向运动，第一密封盖和第二密封盖分别带动其底部的密封框向基板两端的方向运动，密封框两端分别在两个限位横杆一侧的滑动横槽内侧滑动，同时第一密封盖和第二密封盖分别带动其内部两侧的活动挡板运动，活动挡板推动活动杆运动，活动杆在滑动圆槽内侧滑动，活动杆挤压复位弹簧，复位弹簧产生弹性形变被压缩，从而打开第一密封盖和第二密封盖，对限位方槽内侧人造侧线感知器本体进行检修。

与现有技术相比，其具备的有益效果如下：

1、本发明通过设置活动密封机构来对感知器本体进行密封同时便于对其进行拆卸检修，当人造侧线感知器本体需要进行检修时，通过打开活动密封机构来对感知器本体进行拆卸检修，结构合理，条理清晰，使得对感知器本体拆卸更加便捷，减少了拆卸检修感知器本体的麻烦，提升了检修人员的工作效率，避免了现有人造侧线感知器的拆卸极为麻烦，当感知器需要进行检修时需要花费大量时间进行拆卸，费时费力，增大了人造侧线感知器拆卸不便的问题。

2、本发明通过设置在感知器本体两端均缓冲组件为其提供了缓冲的作用，在人造侧线感知器本体工作时，需要进行一定的直线运动，因此感知器本体在运动时推动其一端固定块发生运动，固定块推动活动斜杆运动，由于活动斜杆两端分别与固定块且与活动块活动铰接，活动块挤压缓冲弹簧，缓冲弹簧产生弹性形变被压缩，从而为感知器本体提供缓冲作用，同时感知器本体拉动其另一端的固定块发生运动，固定块拉动活动斜杆运动，活动块拉动缓冲弹簧，缓冲弹簧产生弹性形变被拉伸，使得感知器本体在工作时更加的稳定，延长了感知器本体的使用寿命。

3、本发明通过设置密封连接组件来对第一密封盖和第二密封盖相互靠近的一端进一步密封，密封卡板对第一密封盖和第二密封盖一端进行密封，且密封卡板两端的磁性卡块分别与两个限位横杆通过磁性连接而固定，提升了第一密封盖和第二密封盖之间的密封性能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的侧面剖视图；

图3为本发明的俯视剖视图；

图4为本发明的活动密封机构的爆炸结构示意图；

图5为本发明的缓冲组件的爆炸结构示意图；

图6为本发明图2的A部结构放大图；

图7为本发明图4的B部结构放大图。

图中：1、基板；2、限位方槽；3、感知器本体；4、支撑横板；5、第一密封盖；6、第二密封盖；7、密封框；8、限位横杆；9、滑动横槽；10、活动挡板；11、活动杆；12、滑动圆槽；13、复位弹簧；14、密封挡杆；15、防滑垫；16、活动拉杆；17、L形插块；18、限位横槽；19、固定卡槽；20、限位弹簧；21、密封卡板；22、磁性卡块；23、第一拉杆；24、第二拉杆；25、方形槽；26、活动斜杆；27、固定块；28、限位圆杆；29、活动块；30、缓冲弹簧；31、密封滑板；32、固定横槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

如图1-7所示，本发明实施例提供一种仿生的人造侧线系统及其操作方法，包括基板1和感知器本体3，基板1一侧表面开设有限位方槽2，基板1固定安装在外接的仿生水下机器人上，感知器本体3通过限位方槽2与水下机器人内部相连接，感知器本体3位于限位方槽2内侧，感知器本体3一侧设有与基板1固定的支撑横板4，感知器本体3外侧设有活动密封机构，活动密封机构用于对感知器本体3进行密封同时便于对其进行拆卸检修；

活动密封机构包括第一密封盖5和第二密封盖6，第一密封盖5和第二密封盖6分别位于感知器本体3一侧两端，第一密封盖5和第二密封盖6相互靠近的一端通过密封垫相连接，第一密封盖5和第二密封盖6底部外侧均固定连接有密封框7，限位方槽2两侧均设有与基板1固定连接的限位横杆8，两个限位横杆8一侧表面均开设有滑动横槽9，密封框7两侧分别与两个滑动横槽9滑动连接，第一密封盖5和第二密封盖6内部相互靠近的一端两侧均固定有活动挡板10，活动挡板10底部一侧固定有活动杆11，限位方槽2内侧四角均设有滑动圆槽12，活动杆11远离活动挡板10一端与滑动圆槽12滑动连接，滑动圆槽12内侧设有与活动杆11固定连接的复位弹簧13，两个限位横杆8之间两端均设有密封挡杆14，密封挡杆14两端分别与两个限位横杆8相匹配，两个密封挡杆14一侧固定嵌设有防滑垫15，防滑垫15便于拨动密封挡杆14，将密封挡杆14从两个限位横杆8之间拉出来；

两个限位横杆8远离密封挡杆14一侧均设有活动拉杆16，活动拉杆16两端均固定有L形插块17，基板1四角表面均开设有限位横槽18，L形插块17一端与限位横槽18滑动连接，限位横槽18内侧设有限位弹簧20，限位弹簧20两端分别与基板1和L形插块17一端固定连接，限位横槽18一端设有固定横槽32，限位弹簧20顶部设有与L形插块17一端固定连接的密封滑板31，密封滑板31与固定横槽32滑动连接，密封挡杆14两端表面均开设有固定卡槽19，L形插块17远离限位弹簧20一端贯穿限位横杆8且与固定卡槽19相匹配。

支撑横板4靠近感知器本体3一侧两端均设有缓冲组件，缓冲组件用于为感知器本体3提供了缓冲的作用，缓冲组件包括两个活动斜杆26，两个活动斜杆26分别位于支撑横板4一端两侧，两个活动斜杆26顶部均活动铰接有固定块27，固定块27与感知器本体3固定连接，两个活动斜杆26底部均设有限位圆杆28，限位圆杆28靠近感知器本体3一端固定连接有限位座，限位座与支撑横板4固定连接，限位圆杆28远离限位座一端与基板1固定连接，两个活动斜杆26底部均活动铰接有活动块29，限位圆杆28贯穿活动块29且与活动块29活动套接，限位圆杆28远离感知器本体3一端外侧套设有缓冲弹簧30，缓冲弹簧30两端分别与限位座和基板1固定连接。

第一密封盖5和第二密封盖6相互靠近的一端密封连接组件，密封连接组件用于对第一密封盖5和第二密封盖6相互靠近的一端进一步密封，密封连接组件包括密封卡板21，密封卡板21位于第一密封盖5和第二密封盖6之间且与第一密封盖5和第二密封盖6相匹配，密封卡板21一侧两端均固定有磁性卡块22，限位横杆8一侧中部表面开设有限位卡槽，磁性卡块22与限位卡槽相匹配且与限位横杆8磁性连接，第一密封盖5靠近第二密封盖6一侧固定连接有第一拉杆23，第二密封盖6靠近第一密封盖5一侧固定连接有第二拉杆24，密封卡板21一侧表面开设有方形槽25，第一拉杆23和第二拉杆24均位于方形槽25内侧。

实施方式具体为：本发明在实际使用过程中，人造侧线感知器本体3工作时能感知周围动态物体的位置，同时感知器本体3需要进行一定的直线运动，感知器本体3在运动时推动其一端固定块27发生运动，固定块27推动活动斜杆26运动，由于活动斜杆26两端分别与固定块27且与活动块29活动铰接，活动块29挤压缓冲弹簧30，缓冲弹簧30产生弹性形变被压缩，同时感知器本体3拉动其另一端的固定块27发生运动，固定块27拉动活动斜杆26运动，活动块29拉动缓冲弹簧30，缓冲弹簧30产生弹性形变被拉伸，从而为感知器本体3提供缓冲作用，使得感知器本体3在工作时更加的稳定；

当人造侧线感知器本体3需要进行检修时，首先拉动密封卡板21，拉动的密封卡板21拉力大于磁性卡块22与限位横杆8之间的吸引力，密封卡板21带动磁性卡块22运动，磁性卡块22与限位横杆8一侧的限位卡槽发生分离，将密封卡板21拆卸下来，接着同时拉动两个活动拉杆16，活动拉杆16分别带动其两端的L形插块17运动，L形插块17一端在限位横槽18内侧滑动，L形插块17一端挤压限位弹簧20，限位弹簧20产生弹性形变被压缩，同时L形插块17推动密封滑板31在固定横槽32内侧滑动，L形插块17远离限位弹簧20一端与密封挡杆14的固定卡槽19发生分离，密封挡杆14缺乏L形插块17阻挡，然后拨动密封挡杆14，将密封挡杆14从两个限位横杆8之间拉出来；

接着分别向基板1两端的方向拉动第一拉杆23和第二拉杆24，第一拉杆23带动第一密封盖5向基板1一端运动的方向，第二拉杆24带动第二密封盖6向基板1另一端的方向运动，第一密封盖5和第二密封盖6分别带动其底部的密封框7向基板1两端的方向运动，密封框7两端分别在两个限位横杆8一侧的滑动横槽9内侧滑动，同时第一密封盖5和第二密封盖6分别带动其内部两侧的活动挡板10运动，活动挡板10推动活动杆11运动，活动杆11在滑动圆槽12内侧滑动，活动杆11挤压复位弹簧13，复位弹簧13产生弹性形变被压缩，从而打开第一密封盖5和第二密封盖6，对限位方槽2内侧人造侧线感知器本体3进行检修。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种仿生的人造侧线系统，包括基板（1）和感知器本体（3），其特征在于：所述基板（1）一侧表面开设有限位方槽（2），所述感知器本体（3）位于限位方槽（2）内侧，所述感知器本体（3）一侧设有与基板（1）固定的支撑横板（4），所述感知器本体（3）外侧设有活动密封机构，所述支撑横板（4）靠近感知器本体（3）一侧两端均设有缓冲组件；

所述活动密封机构包括第一密封盖（5）和第二密封盖（6），所述第一密封盖（5）和第二密封盖（6）分别位于感知器本体（3）一侧两端，所述第一密封盖（5）和第二密封盖（6）底部外侧均固定连接有密封框（7），所述限位方槽（2）两侧均设有与基板（1）固定连接的限位横杆（8），两个所述限位横杆（8）一侧表面均开设有滑动横槽（9），所述密封框（7）两侧分别与两个滑动横槽（9）滑动连接，所述第一密封盖（5）和第二密封盖（6）相互靠近的一端密封连接组件，所述第一密封盖（5）和第二密封盖（6）内部相互靠近的一端两侧均固定有活动挡板（10），所述活动挡板（10）底部一侧固定有活动杆（11），所述限位方槽（2）内侧四角均设有滑动圆槽（12），所述活动杆（11）远离活动挡板（10）一端与滑动圆槽（12）滑动连接，所述滑动圆槽（12）内侧设有与活动杆（11）固定连接的复位弹簧（13），两个所述限位横杆（8）之间两端均设有密封挡杆（14），所述密封挡杆（14）两端分别与两个限位横杆（8）相匹配，两个所述密封挡杆（14）一侧固定嵌设有防滑垫（15），两个所述限位横杆（8）远离密封挡杆（14）一侧均设有活动拉杆（16），所述活动拉杆（16）两端均固定有L形插块（17），所述基板（1）四角表面均开设有限位横槽（18），所述L形插块（17）一端与限位横槽（18）滑动连接，所述限位横槽（18）内侧设有限位弹簧（20），所述密封挡杆（14）两端表面均开设有固定卡槽（19），所述L形插块（17）远离限位弹簧（20）一端贯穿限位横杆（8）且与固定卡槽（19）相匹配；

所述缓冲组件包括两个活动斜杆（26），两个所述活动斜杆（26）分别位于支撑横板（4）一端两侧，两个所述活动斜杆（26）顶部均活动铰接有固定块（27），所述固定块（27）与感知器本体（3）固定连接，两个所述活动斜杆（26）底部均设有限位圆杆（28）；

所述限位圆杆（28）靠近感知器本体（3）一端固定连接有限位座，所述限位座与支撑横板（4）固定连接，所述限位圆杆（28）远离限位座一端与基板（1）固定连接；

两个所述活动斜杆（26）底部均活动铰接有活动块（29），所述限位圆杆（28）贯穿活动块（29）且与活动块（29）活动套接，所述限位圆杆（28）远离感知器本体（3）一端外侧套设有缓冲弹簧（30），所述缓冲弹簧（30）两端分别与限位座和基板（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生的人造侧线系统，其特征在于：所述密封连接组件包括密封卡板（21），所述密封卡板（21）位于第一密封盖（5）和第二密封盖（6）之间且与第一密封盖（5）和第二密封盖（6）相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种仿生的人造侧线系统，其特征在于：所述密封卡板（21）一侧两端均固定有磁性卡块（22），所述限位横杆（8）一侧中部表面开设有限位卡槽，所述磁性卡块（22）与限位卡槽相匹配且与限位横杆（8）磁性连接。

4.根据权利要求2所述的一种仿生的人造侧线系统，其特征在于：所述第一密封盖（5）靠近第二密封盖（6）一侧固定连接有第一拉杆（23），所述第二密封盖（6）靠近第一密封盖（5）一侧固定连接有第二拉杆（24），所述密封卡板（21）一侧表面开设有方形槽（25），所述第一拉杆（23）和第二拉杆（24）均位于方形槽（25）内侧。

5.根据权利要求1所述的一种仿生的人造侧线系统，其特征在于：所述限位弹簧（20）两端分别与基板（1）和L形插块（17）一端固定连接，所述限位横槽（18）一端设有固定横槽（32），所述限位弹簧（20）顶部设有与L形插块（17）一端固定连接的密封滑板（31），所述密封滑板（31）与固定横槽（32）滑动连接。

6.一种仿生的人造侧线系统的操作方法，采用权利要求1-5中任意一项所述仿生的人造侧线系统，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在人造侧线感知器本体（3）工作时，感知器本体（3）能感知周围动态物体的位置，同时感知器本体（3）需要进行一定的直线运动，感知器本体（3）在运动时推动其一端固定块（27）发生运动，固定块（27）推动活动斜杆（26）运动，活动块（29）挤压缓冲弹簧（30），缓冲弹簧（30）产生弹性形变被压缩，同时感知器本体（3）拉动其另一端的固定块（27）发生运动，固定块（27）拉动活动斜杆（26）运动，活动块（29）拉动缓冲弹簧（30），缓冲弹簧（30）产生弹性形变被拉伸，从而为感知器本体（3）提供缓冲作用；

S2：当人造侧线感知器本体（3）需要进行检修时，首先拉动密封卡板（21），拉动的密封卡板（21）拉力大于磁性卡块（22）与限位横杆（8）之间的吸引力，密封卡板（21）带动磁性卡块（22）运动，磁性卡块（22）与限位横杆（8）一侧的限位卡槽发生分离，将密封卡板（21）拆卸下来；

S3：接着同时拉动两个活动拉杆（16），活动拉杆（16）分别带动其两端的L形插块（17）运动，L形插块（17）一端在限位横槽（18）内侧滑动，L形插块（17）一端挤压限位弹簧（20），限位弹簧（20）产生弹性形变被压缩，同时L形插块（17）推动密封滑板（31）在固定横槽（32）内侧滑动，L形插块（17）远离限位弹簧（20）一端与密封挡杆（14）的固定卡槽（19）发生分离，密封挡杆（14）缺乏L形插块（17）阻挡，然后拨动密封挡杆（14），将密封挡杆（14）从两个限位横杆（8）之间拉出来；

S4：接着分别向基板（1）两端的方向拉动第一拉杆（23）和第二拉杆（24），第一拉杆（23）带动第一密封盖（5）向基板（1）一端运动的方向，第二拉杆（24）带动第二密封盖（6）向基板（1）另一端的方向运动，第一密封盖（5）和第二密封盖（6）分别带动其底部的密封框（7）向基板（1）两端的方向运动，密封框（7）两端分别在两个限位横杆（8）一侧的滑动横槽（9）内侧滑动，同时第一密封盖（5）和第二密封盖（6）分别带动其内部两侧的活动挡板（10）运动，活动挡板（10）推动活动杆（11）运动，活动杆（11）在滑动圆槽（12）内侧滑动，活动杆（11）挤压复位弹簧（13），复位弹簧（13）产生弹性形变被压缩，从而打开第一密封盖（5）和第二密封盖（6），对限位方槽（2）内侧人造侧线感知器本体（3）进行检修。