CN115230926A - 一种仿生机器鱼 - Google Patents

Abstract

本申请涉及仿生技术领域，公开了一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括依次连接的鱼头、鱼身以及尾鳍，所述仿生机器鱼还包括：设置在所述鱼头内的第一驱动机构；拉线，所述拉线连接所述第一驱动机构、并贯穿所述鱼身；与所述尾鳍连接的第二驱动机构，所述第二驱动机构用于驱动所述尾鳍展开或收拢；以及，分别设于所述鱼头的两侧的两个螺旋桨机构，所述螺旋桨机构的桨叶被配置为可正向或/和反向转动。本申请中通过驱动所述拉线而带动所述鱼身摆动、同时结合可张合的所述鱼尾，提高了所述仿生机器鱼的游动速度、稳定性和转弯性能，而通过两个所述螺旋桨机构的辅助可以进一步提升所述仿生机器鱼游动速度和稳定性，并可以大幅提高转弯性能。

Description

一种仿生机器鱼

技术领域

本申请涉及仿生技术领域，特别涉及一种仿生机器鱼。

背景技术

目前，现有的仿生机器鱼的整体游动性能较低，主要表现在以下三个方面：第一、现有的机器鱼稳定性较低，稳定性是机器鱼正常作业的基础，在游动过程中，机器鱼鱼体的摆动使周围液体产生侧向反作用力，进而导致头部周期性晃动，这种晃动给整个系统带来了很大的不稳定性，对搭载仪器的工作的影响是致命的，此外，这种不稳定性还增加了机器鱼游动时的阻力；第二，现有的机器鱼直游性能较低，例如，自然界中，剑鱼的游速最高可达110千米/小时，但目前大部分机器鱼的游速低于1身长/秒，造成这种差距的主要原因之一是仿生机器鱼在结构、多关节配合控制、驱动器的能量密度和效率方面落后于真鱼；第三，现有的机器鱼转弯性能较低，自然界中，鲤鱼的峰值转弯速率可达4000度/秒，而大部分机器鱼的转弯性能其介于100～600度/秒。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提供一种仿生机器鱼，以解决现有技术中的仿生机器鱼游动时稳定性、游动速度以及转弯性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种仿生机器鱼，包括依次连接的鱼头、鱼身以及尾鳍，所述仿生机器鱼还包括：

第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述鱼头内；

拉线，所述拉线连接所述第一驱动机构、并贯穿所述鱼身，所述第一驱动机构通过驱动所述拉线移动而带动所述鱼身摆动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述尾鳍连接，所述第二驱动机构用于驱动所述尾鳍展开或收拢；以及

两个螺旋桨机构，两个所述螺旋桨机构分别设于所述鱼头的两侧，所述螺旋桨机构的桨叶被配置为可正向或/和反向转动。

所述仿生机器鱼，其中，所述第一驱动机构包括：

第一电机，所述第一电机设置于所述鱼头内；

转盘，所述转盘连接所述第一电机的驱动轴，所述拉线缠绕于所述转盘上。

所述仿生机器鱼，其中，所述鱼身包括若干个依次间隔设置的摆动块，相邻的两个所述摆动块相铰接；

所述拉线的两端分别由所述转盘引出、并贯穿若干个所述摆动块而与距所述尾鳍最近的所述尾鳍摆动块相连接。

所述仿生机器鱼，其中，所述尾鳍包括柔性面体和若干个活动鳍骨，若干个所述活动鳍骨设置于所述柔性面体内，且若干个所述活动鳍骨呈扇形状依次排列；

所述活动鳍骨的一端与所述第二驱动机构相连接，所述第二驱动机构通过驱动若干个所述活动鳍骨分别旋转而展开或收拢所述柔性面体。

所述仿生机器鱼，其中，所述第二驱动机构包括：

连接架，所述连接架的一端与所述鱼身连接，另一端与所述柔性面体连接；

第二电机，所述第二电机与所述连接架连接；以及

传动组件，所述传动组件与所述第二电机的驱动轴连接，各所述活动鳍骨分别与所述传动组件连接。

所述仿生机器鱼，其中，所述鱼头包括：

基架，所述基架朝向所述鱼身的一端与所述鱼身相铰接，所述第一驱动机构和所述螺旋桨机构均与所述基架相连接；

壳体，所述壳体与所述基架相连接。

所述仿生机器鱼，其中，所述鱼头内设置有第三驱动机构，所述第三驱动机构连接有传动杆，所述传动杆与所述鱼头转动连接，所述传动杆的两端分别与两个所述螺旋桨机构相连接。

所述仿生机器鱼，其中，所述第三驱动机构包括：

第三电机；

第一齿轮，所述第一齿轮与所述第三电机的驱动轴连接；以及

第二齿轮，所述第二齿轮与所述传动杆连接，且所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合。

所述仿生机器鱼，其中，所述螺旋桨机构包括：

安装架，所述安装架与所述传动杆连接；

第四驱动机构，所述第四驱动机构与所述安装架相连接；

翻盖，所述翻盖与所述安装架转动连接，且所述翻盖连接所述第四驱动机构；以及

螺旋桨本体，所述螺旋桨本体设置于所述翻盖远离所述安装架的一端，所述第四驱动机构通过驱动所述翻盖转动而带动所述螺旋桨本体转动。

所述仿生机器鱼，其中，所述第四驱动机构包括：

第四电机，所述第四电机与所述安装架连接；

第三齿轮，所述第三齿轮与所述第四电机的驱动轴连接；

第四齿轮，所述第四齿轮与所述安装架转动连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮相啮合；以及

第五齿轮，所述第五齿轮与翻盖同轴连接，所述第五齿轮与所述第四齿轮相啮合。

有益效果：本申请中通过驱动所述拉线而带动所述鱼身摆动、同时结合可张合的所述鱼尾，提高了所述仿生机器鱼的游动速度，并提升了所述仿生机器鱼在游动时的稳定性，而通过两个所述螺旋桨机构的辅助，可以进一步提升所述仿生机器鱼在游动时的游动速度和稳定性，并可以大幅提高转弯性能。

附图说明

图1为本发明提供的所述仿生机器鱼的第一视图；

图2为本发明提供的所述仿生机器鱼的第二视图；

图3为本发明提供的所述尾鳍的结构分解示意图；

图4为本发明提供的所述传动组件的示意图；

图5为本发明提供的所述仿生机器鱼的部分结构的分解示意图；

图6为本发明提供的所述仿生机器鱼(未包括所述上壳)的第三视图；

图7为图6中A处的放大示意图；

图8为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构的辅助加速推进时的示意图；

图9为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构后退时的示意图；

图10为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构朝一个方向转弯时的示意图；

图11为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构朝另一方向转弯时的示意图；

图12为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构朝一个方向翻滚时的示意图；

图13为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构朝另一方向翻滚时的示意图；

图14为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构辅助上升时的示意图；

图15为本发明提供的所述仿生机器鱼利用所述螺旋桨机构辅助下降时的示意图；

附图中的标记为：1、鱼头；2、鱼身；21、摆动块；3、尾鳍；31、柔性面体；32、第一活动鳍骨；33、第二活动鳍骨；34、第三活动鳍骨；35、第四活动鳍骨；36、固定鳍骨；4、第一驱动机构；41、第一电机；42、转盘；5、拉线；6、第二驱动机构；61、连接架；62、第二电机；63、传动组件；631、第一传动齿轮；632、第二传动齿轮；633、第三传动齿轮；634、第四传动齿轮；635、第五传动齿轮；636、第六传动齿轮；637、第七传动齿轮；638、第八传动齿轮；7、螺旋桨机构；71、安装架；72、第四驱动机构；721、第四电机；722、第三齿轮；723、第四齿轮；724、第五齿轮；73、翻盖；74、螺旋桨本体；8、铰接部；9、基架；91、水平连接部；92、竖向连接部；10、壳体；101、上壳；102、下壳；11、导轮；12、第三驱动机构；121、第三电机；122、第一齿轮；123、第二齿轮；13、传动杆；14、连接座；15、缺口。

具体实施方式

本发明提供一种仿生机器鱼，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。

还需说明的是，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

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该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

本实施例提供了一种仿生机器鱼，如图1、图2以及图5所示，所述仿生机器鱼包括依次连接的鱼头1、鱼身2以及尾鳍3，所述仿生机器鱼还包括第一驱动机构4、拉线5、第二驱动机构6以及两个螺旋桨机构7；所述第一驱动机构4设置在所述鱼头1内，所述拉线5连接所述第一驱动机构4、并贯穿所述鱼身2，所述第一驱动机构4通过驱动所述拉线5移动而带动所述鱼身2摆动，从而提供前进推力，使所述仿生机器鱼向前游动；所述第二驱动机构6与所述尾鳍3连接，所述第二驱动机构6用于驱动所述尾鳍3展开而使所述尾鳍3在水中的受力面积增加、或用于驱动所述尾鳍3收拢而使所述尾鳍3在水中的受力面积减小；两个所述螺旋桨机构7分别设于所述鱼头1的两侧，所述螺旋桨机构7用于为所述仿生机器鱼的游动进一步提供动力；所述螺旋桨机构7的桨叶被配置为可正向或/和反向转动，即，任一所述螺旋桨机构7的桨叶均可以顺时针或逆时针转动，从而可以为所述仿生机器鱼提供前进推力或后退推力。

当所述仿生机器鱼正常巡游时，所述第一驱动机构4通过驱动所述拉线5而带动所述鱼身2摆动，以为所述仿生机器鱼提供前进动力，且所述鱼身2主动摆动时，柔性的所述尾鳍3将跟随所述鱼身2摆动，这较好地模仿了鱼类的游动方式，此时整个所述仿生机器鱼呈S形曲线，这有利于抵消仿生机器鱼所受侧向力，增加了仿生机器鱼游动的稳定性。同时，由于所述尾鳍3的可变形设置，所述尾鳍3可以在摆动时通过增大或减小在水中的受力面积来综合提高游动速率，具体地，在所述仿生机器鱼向前游动时，设所述尾鳍3与所述仿生机器鱼的游动方向保持在同一直线上时为所述尾鳍3的初始位置；当所述尾鳍3由所述初始位置向左或向右摆动至与所述仿生机器鱼的游动方向所在直线成一定夹角的过程中，水对所述尾鳍的反作用力的方向与所述仿生机器鱼的游动方向之间的夹角大于90度，此时所述尾鳍3产生的是阻力，这将不利于机器鱼向前游动；而当所述尾鳍3在摆动至与所述仿生机器鱼的游动方向所在直线成一定夹角后，需往回摆动至所述初始位置，所述尾鳍3往回摆动至所述初始位置的过程中，水对所述尾鳍3的反作用力的方向与所述仿生机器鱼的游动方向之间的夹角小于90度，此时所述尾鳍3产生的是推进力，这将有利于机器鱼向前游动。

所述机器鱼向前游动时，在所述鱼身2摆动的一个周期内尾鳍既会产生推进力也会产生阻力，当在产生推进力的时间段内，所述第二驱动机构6可以驱动所述尾鳍3展开，以尽量增加所述尾鳍3的面积，从而进一步加大推进力；当在产生阻力的时间段内，所述第二驱动机构6驱动所述尾鳍3收拢，以尽量减小所述尾鳍3的面积，从而进一步减小巡游阻力；这样，所述仿生机器鱼在一个摆动周期内的平均驱动力得以增加，从而进一步提升了所述仿生机器鱼的游动速度。

所述螺旋桨机构7可以辅助所述仿生机器鱼游动，例如，当两个所述螺旋桨机构7均向后推动时，可使所述仿生机器鱼向前高速航行或对所述仿生机器鱼进行瞬时加速；当两个所述螺旋桨机构7均向前推动时，可以实现所述仿生机器鱼向后游动；当两个所述螺旋桨机构7的推动力相反时，可实现所述仿生机器鱼的灵活转弯，甚至在所述螺旋桨机构7的推动力足够大时，可实现所述仿生机器鱼的零半径转弯。另外，所述仿生机器鱼在利用尾鳍3向前游动的过程中容易导致鱼头1晃动，在鱼头1产生晃动时启动相应的螺旋桨机构7能够抵消所述鱼头1所受的侧向力，从而可以有效避免鱼头1晃动的情况，进一步提升所述智能仿生机器鱼游动的稳定性。

本申请中通过驱动所述拉线5而带动所述鱼身2摆动、同时结合可张合的所述鱼尾，提高了所述仿生机器鱼的游动速度，并提升了所述仿生机器鱼在游动时的稳定性，而通过两个所述螺旋桨机构的辅助，可以进一步提升所述仿生机器鱼在游动时的游动速度和稳定性，并可以大幅提高转弯性能。

在一个实施例中，第一驱动机构4包括第一电机41和转盘42，所述第一电机41固定于所述鱼头1内，所述转盘42连接所述第一电机41的驱动轴，所述拉线5缠绕于所述转盘42上，所述第一电机41工作时带动所述转盘42转动，所述转盘42进一步带动所述拉线5而使所述鱼身2摆动。

所述鱼身2包括若干个依次间隔设置的摆动块21，相邻的两个所述摆动块21相铰接，且距所述鱼头1最近的所述摆动块21与所述鱼头1之间也为铰接，相邻的两个摆动块21之间具有一定的间隙，以为所述摆动块21的转动提供空间；所述拉线5的两端分别由所述转盘42引出、并贯穿若干个所述摆动块21而与距所述尾鳍3最近的所述尾鳍3摆动块21相连接；当所述第一电机41驱动所述转盘42转动时，所述拉线5的一端被拉紧、而所述拉线5的另一端被放松，且所述拉线5在拉紧的一端和所述转盘42之间的部分拉动各个所述摆动块21转动，从而实现所述鱼身2相一侧摆动，所述第一电机41驱动所述转盘42交替正转和反转，便可实现所述鱼身2的左右摆动，从而通过鱼身2的主动摆动来驱动所述仿生机器鱼前行。

可选地，任一所述尾鳍3块朝向相邻的尾鳍3块的一侧或朝向所述鱼头1的一侧均设置有铰接部8；在相邻的两个所述尾鳍3块中，各所述尾鳍3块朝向另一所述尾鳍3块的一面均设置有铰接部8，其中一个所述尾鳍3块上的铰接部8通过螺栓与另一所述尾鳍3块上的铰接部8相连接；一具体实施例，在相邻的两个所述尾鳍3块中，各所述尾鳍3块均通过两个铰接部8与另一所述尾鳍3块的两个铰接部8对应铰接，从而保证相邻两个所述尾鳍3块连接的稳定性。

在一个实施例中，如图3所示，所述尾鳍3包括柔性面体31和若干个活动鳍骨，若干个所述活动鳍骨设置于所述柔性面体31内，且若干个所述活动鳍骨呈扇形状依次排列；各所述活动鳍骨的一端均与所述第二驱动机构6相连接，另一端均位自由端，所述活动鳍骨可以在所述柔性面体31内相对所述柔性面体31滑动；所述第二驱动机构6通过驱动若干个所述活动鳍骨分别旋转而展开或收拢所述柔性面体31，以增大或减小所述尾鳍3在水中的受力面积。

所述第二驱动机构6包括连接架61、第二电机62以及传动组件63；所述连接架61的一端与所述鱼身2连接，另一端与所述柔性面体31连接；所述第二电机62与所述连接架61连接；所述传动组件63也设置于所述连接架61上，且所述传动组件63与所述第二电机62相连接，各所述活动鳍骨分别与所述传动组件63连接，所述第二电机62能够通过所述传动组件63带动各个所述活动鳍骨分别旋转，以实现所述尾鳍3的展开或收拢。

一具体实施例，所述活动鳍骨为四个，包括第一活动鳍骨32、第二活动鳍骨33、第三活动鳍骨34以及第四活动鳍骨35，所述第一活动鳍骨32、所述第二活动鳍骨33、所述第三活动鳍骨34以及所述第四活动鳍骨35呈扇形依次设置；如图4所示，所述传动组件63包括第一传动齿轮631、第二传动齿轮632、第三传动齿轮633、第四传动齿轮634、第五传动齿轮635、第六传动齿轮636、第七传动齿轮637以及第八传动齿轮638；所述第一传动齿轮631、所述第二传动齿轮632、所述第三传动齿轮633、所述第四传动齿轮634、所述第五传动齿轮635、所述第六传动齿轮636、所述第七传动齿轮637以及所述第八传动齿轮638分别与所述连接架61转动连接；所述第一传动齿轮631与所述第二电机62的驱动轴相连接，所述第二传动齿轮632与所述第一传动齿轮631相啮合，所述第三传动齿轮633与所述第二传动齿轮632相啮合；所述，所述第四传动齿轮634与所述第二传动齿轮632同轴连接，所述第五传动齿轮635与所述第四传动齿轮634相啮合，所述第六传动齿轮636与所述第五传动齿轮635同轴连接，所述第七传动齿轮637与所述第六传动齿轮636相啮合，所述第八传动齿轮638与所述第七传动齿轮637相啮合；其中，所述第一活动鳍骨32与所述第二传动齿轮632同轴连接，所述第四活动鳍骨35与所述第三传动齿轮633同轴连接，所述第二活动鳍骨33与所述第七传动齿轮637同轴连接，所述第三活动鳍骨34与所述第八传动齿轮638同轴连接；当所述第二电机62工作时，所述第一活动鳍骨32和所述第四活动鳍骨35向相反的方向转动，所述第二活动鳍骨33和所述第三活动鳍骨34向相反的方向转动，且所述第一活动鳍骨32和所述第二活动鳍骨33的转动方向相同，所述第三活动鳍骨34和所述第四活动鳍骨35的转动方向相同；当所述第一活动鳍骨32和所述第四活动鳍骨35相向转动时，所述柔性面体31收拢，当所述第一活动鳍骨32和所述第四活动鳍骨35背向转动时，所述柔性面体31展开。

可选地，所述柔性面体31内还设置有固定鳍骨36，所述固定鳍骨36的一端连接所述连接架61，所述第二活动鳍骨33和所述第三活动鳍骨34对称设置于所述固定鳍骨36的两侧。通过设置所述固定鳍骨36，以加强所述尾鳍3的结构强度，同时所述固定鳍骨36设置于所述尾鳍3的中轴线上，保证不会干涉所述尾鳍3的形变。

在一个实施例中，所述鱼头1包括基架9和壳体10，所述基架9朝向所述鱼身2的一端与所述鱼身2相铰接，所述第一驱动机构4和所述螺旋桨机构7均与所述基架9相连接；所述壳体10与所述基架9相连接。

具体地，所述基架9包括竖向连接部92和水平连接部91，所述水平连接部91与所述竖向连接部92垂直连接，且所述水平连接部91连接于所述竖向连接部92的中间位置处，所述基架9的纵向截剖面呈T型；所述竖向连接部92背向所述水平连接部91的一侧与所述鱼身2相铰接；所述第一电机41连接于所述水平连接部91的下表面，所述转盘42设置于所述水平连接部91的上表面，所述第一电机41的驱动轴穿过所述水平连接部91与所述转盘42相连接。

如图5所示，所述竖向连接部92朝向所述水平连接部91的一侧转动连接有两个导轮11，两个所述导轮11间隔设置，两个所述导轮11位于所述水平连接部91的上方，且两个所述导轮11的连线平行于所述水平连接部91。所述拉线5的两端由所述转盘42引出后，分别通过两个所述导轮11的导向后穿过所述竖向连接板的通孔向所述鱼身2延伸。

所述壳体10包括上壳101和下壳102，所述上壳101和所述下壳102分别连接于所述水平连接部91的上下两侧，且所述上壳101朝向所述竖向连接部92的一端与所述竖向连接部92相连接，所述下壳102朝向所述竖向连接部92的一端与所述竖向连接部92相连接，第一电机41位于所述下壳102与所述水平连接部91形成的腔体中，所述转盘42位于所述上壳101与所述水平连接部91形成的腔体中。所述下壳102中还具有密封舱，所述密封舱内设置有控制板、电池以及其它相关电子元件，所述密封舱密封性能较好，具有较好地防水功能，从而能够较好地保护重要的电子元器件。

在一个实施例中，所述鱼头1内设置有第三驱动机构12，所述第三驱动机构12连接有传动杆13，所述传动杆13位于所述转盘42背向所述竖向连接部92的一侧；所述传动杆13与所述鱼头1转动连接，所述传动杆13的两端分别与两个所述螺旋桨机构7相连接，所述第三驱动机构12工作时，带动所述传动杆13转动，所述传动杆13进一步带动位于两端的两个所述螺旋桨机构7同步转动。

具体地，所述水平连接部91的上表面间隔设置有两个连接座14，各所述连接座14上均具有穿孔，所述传动杆13依次贯穿各所述穿孔而分别与两个所述连接座14转动连接。所述第三驱动机构12与所述水平连接部91的上表面相连接，且所述第三驱动机构12位于两个所述连接座14之间。

在一个实施例中，所述第三驱动机构12包括第三电机121、第一齿轮122以及第二齿轮123，所述第三电机121连接于所述水平连接部91的上表面，并位于两个所述连接座14之间，所述第一齿轮122与所述第三电机121的驱动轴相连接，所述第二齿轮123与所述传动杆13相连接，所述第二齿轮123与所述第一齿轮122相啮合。所述第一齿轮122与所述第二齿轮123的齿数比小于1，从而可以使所述转动杆带动所述螺旋桨机构7转动时不会转动得过快。通过所述第三驱动机构12的驱动，可以使所述鱼头1两侧的两个所述螺旋桨机构7在垂直于所述转动杆的面内转动，因此可以实现灵活的调节所述螺旋桨机构7的推力方向。

当所述仿生机器鱼需要向前快速游动、向后退或转弯时，所述第三驱动机构12驱动所述螺旋桨机构7转动至产生的推力的方向平行于所述仿生机器鱼的长度方向；如图8所示，若需控制所述仿生机器鱼向前快速游动，则需使推力向后；如图9所示，若需控制所述仿生机器鱼后退，则需使推力向前；如图10和图11所示，若需控制所述仿生机器鱼转弯，则需控制一个螺旋将机构的推力向前，另一个螺旋桨机构7的推力向后。如图12和图13所示，当所述仿生机器鱼需要翻滚时，所述第三驱动机构12驱动所述螺旋桨机构7转动至产生的推力产生的推力的方向垂直于所述仿生机器鱼的长度方向、并控制一个螺旋将机构的推力向上，另一个螺旋桨机构7的推力向下，便可实现翻滚。如图14所示，当所述仿生机器鱼需要上升时，所述第三驱动机构12驱动所述螺旋桨机构7顺时针转动至产生的推力的方向与所述仿生机器鱼的长度方向之间的夹角为锐角，并控制两个所述螺旋将机构的推力向后下方。如图15所示，当所述仿生机器鱼需要下潜时，所述第三驱动机构12驱动所述螺旋桨机构7逆时针转动至产生的推力的方向与所述仿生机器鱼的长度方向之间的夹角为锐角，并控制两个所述螺旋将机构的推力向后上方。应当说明的是，对于同一个所述螺旋桨机构7产生的方向相反的推力时通过控制所述螺旋桨机构7的桨叶的正转和反转来实现的。

在一个实施例中，如图6和图7所示，所述螺旋桨机构7包括安装架71、第四驱动机构72、翻盖73以及螺旋桨本体74，所述安装架71与所述传动杆13连接，所述安装架71与传动杆13的端部相连接，所述第四驱动机构72与所述安装架71相连接，所述翻盖73与所述安装架71转动连接；所述第四驱动机构72与所述翻盖73连接、并可驱动所述翻盖73在平行于所述转动杆的面内转动；所述螺旋桨本体74设置于所述翻盖73远离所述安装架71的一端，所述第四驱动机构72通过驱动所述翻盖73转动而带动所述螺旋桨本体74在平行于所述转动杆的面内转动。

可选地，所述第四驱动机构72包括第四电机721、第三齿轮722、第四齿轮723以及第五齿轮724，所述第四电机721与所述安装架71连接；所述第三齿轮722与所述第四电机721的驱动轴连接；所述第四齿轮723与所述安装架71转动连接，所述第四齿轮723与所述第三齿轮722相啮合；所述第五齿轮724与翻盖73同轴连接，所述第五齿轮724与所述第四齿轮723相啮合；当所述第四电机721工作时，通过所述第三齿轮722、第四齿轮723以及第五齿轮724带动所述翻盖73转动，进而带动所述螺旋桨机构7绕所述安装件转动。

所述壳体10上对应于任一所述螺旋桨机构7均设置有一缺口15，所述缺口15由所述上壳101和所述下壳102共同拼接形成；所述缺口15部分位于所述水平连接部91上方，部分位于所述水平连接部91下方；所述缺口15的形状与所述翻盖73的形状相适配；当不需要使用所述螺旋桨机构7时，可以通过所述第四电机721驱动所述翻盖73旋转，直至所述翻盖73完全嵌设在所述缺口15处，所述螺旋将机构将被置于所述下壳102和所述水平连接部91形成的腔体中，此时所述翻盖73与所述上壳101及所述下壳102的外表面均顺滑过渡，这样可以在不使用所述螺旋桨机构7时减小游动的阻力；同时在所述仿生机器鱼需要隐蔽执行任务时，通过所述第四电机721驱动所述螺旋桨机构7收起，也可减少噪声，保障了隐蔽性。

综上所述，本申请公开了一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括依次连接的鱼头、鱼身以及尾鳍，所述仿生机器鱼还包括：第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述鱼头内；拉线，所述拉线连接所述第一驱动机构、并贯穿所述鱼身，所述第一驱动机构通过驱动所述拉线移动而带动所述鱼身摆动；第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述尾鳍连接，所述第二驱动机构用于驱动所述尾鳍展开或收拢；以及两个螺旋桨机构，两个所述螺旋桨机构分别设于所述鱼头的两侧，所述螺旋桨机构的桨叶被配置为可正向或反向转动。本申请中通过驱动所述拉线而带动所述鱼身摆动、同时结合可张合的所述鱼尾，提高了所述仿生机器鱼的游动速度，并提升了所述仿生机器鱼在游动时的稳定性，而通过两个所述螺旋桨机构的辅助，可以进一步提升所述仿生机器鱼在游动时的游动速度和稳定性，并可以实现所述仿生机器鱼的零半径转弯。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种仿生机器鱼，包括依次连接的鱼头、鱼身以及尾鳍，其特征在于，所述仿生机器鱼还包括：

第一驱动机构，所述第一驱动机构设置在所述鱼头内；

拉线，所述拉线连接所述第一驱动机构、并贯穿所述鱼身，所述第一驱动机构通过驱动所述拉线移动而带动所述鱼身摆动；

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述尾鳍连接，所述第二驱动机构用于驱动所述尾鳍展开或收拢；以及

两个螺旋桨机构，两个所述螺旋桨机构分别设于所述鱼头的两侧，所述螺旋桨机构的桨叶被配置为可正向或/和反向转动。

2.根据权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

第一电机，所述第一电机设置于所述鱼头内；

转盘，所述转盘连接所述第一电机的驱动轴，所述拉线缠绕于所述转盘上。

3.根据权利要求2所述仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼身包括若干个依次间隔设置的摆动块，相邻的两个所述摆动块相铰接；

所述拉线的两端分别由所述转盘引出、并贯穿若干个所述摆动块而与距所述尾鳍最近的所述尾鳍摆动块相连接。

4.根据权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述尾鳍包括柔性面体和若干个活动鳍骨，若干个所述活动鳍骨设置于所述柔性面体内，若干个所述活动鳍骨呈扇形状依次排列；

所述活动鳍骨的一端与所述第二驱动机构相连接，所述第二驱动机构通过驱动若干个所述活动鳍骨分别旋转而展开或收拢所述柔性面体。

5.根据权利要求4所述仿生机器鱼，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

连接架，所述连接架的一端与所述鱼身连接，另一端与所述柔性面体连接；

第二电机，所述第二电机与所述连接架连接；以及

传动组件，所述传动组件与所述第二电机的驱动轴连接，各所述活动鳍骨分别与所述传动组件连接。

6.根据权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼头包括：

基架，所述基架朝向所述鱼身的一端与所述鱼身相铰接，所述第一驱动机构和所述螺旋桨机构均与所述基架相连接；

壳体，所述壳体与所述基架相连接。

7.根据权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼头内设置有第三驱动机构，所述第三驱动机构连接有传动杆，所述传动杆与所述鱼头转动连接，所述传动杆的两端分别与两个所述螺旋桨机构相连接。

8.根据权利要求7所述仿生机器鱼，其特征在于，所述第三驱动机构包括：

第三电机；

第一齿轮，所述第一齿轮与所述第三电机的驱动轴连接；以及

第二齿轮，所述第二齿轮与所述传动杆连接，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合。

9.根据权利要求7所述仿生机器鱼，其特征在于，所述螺旋桨机构包括：

安装架，所述安装架与所述传动杆连接；

第四驱动机构，所述第四驱动机构与所述安装架相连接；

翻盖，所述翻盖与所述安装架转动连接，所述翻盖连接所述第四驱动机构；以及

螺旋桨本体，所述螺旋桨本体设置于所述翻盖远离所述安装架的一端，所述第四驱动机构通过驱动所述翻盖转动而带动所述螺旋桨本体转动。

10.根据权利要求9所述仿生机器鱼，其特征在于，所述第四驱动机构包括：

第四电机，所述第四电机与所述安装架连接；

第三齿轮，所述第三齿轮与所述第四电机的驱动轴连接；

第四齿轮，所述第四齿轮与所述安装架转动连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮相啮合；以及

第五齿轮，所述第五齿轮与翻盖同轴连接，所述第五齿轮与所述第四齿轮相啮合。

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