CN206107523U - 多通道仿生机器鱼 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及多通道仿生机器鱼，包括鱼头、鱼体、鱼尾和胸鳍，其特征在于，所述鱼尾为弹性尾鳍，所述仿生机器鱼还包括发动机、舵机、摆轴，弹性尾鳍与鱼体通过摆轴连接，摆轴通过曲柄连杆或曲柄齿轮和滑槽与发动机连接，鱼头与鱼体通过舵机摇臂连接，由舵机控制鱼头转动，胸鳍通过摇臂连杆与舵机连接。根据仿生学原理，利用机器鱼弹性尾鳍的形变驱动机器鱼，提高机器鱼的稳定性和速度。
Description
技术领域
本发明涉及航空航海技术领域，尤其涉及多通道仿生机器鱼。
背景技术
仿生机器鱼是根据仿生学原理设计制造的，它们游动起来酷似真正的鱼，鱼尾在发动机的推动下来回摆动，并用鳍和尾来改变它们的游动方向。这种机器鱼形似鲤鱼，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。仿生鱼推进的瓶颈问题是速度和稳定性，在现有技术中，仿生鱼普遍速度很慢，只能达到每分钟几米，稳定性也很差，都是摆尾又摇头的。而一个速度慢，稳定性差的机器是很难作为一种运输工具进行有效载荷的。导致这一结果的根本原因就是对鱼游动的机理没有透彻的理解，对鱼尾的摆动方式及鱼尾的材料构成也没有做出清晰准确的解释和论证。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供了多通道仿生机器鱼，所述机器鱼的鱼尾是由弹性材料制成，利用尾鳍的弹性形变为多通道仿生机器鱼提供动力。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
多通道仿生机器鱼，包括鱼头、鱼体、鱼尾和胸鳍，所述鱼尾为弹性尾鳍，所述仿生机器鱼还包括发动机、舵机、摆轴，弹性尾鳍与鱼体通过摆轴连接，摆轴通过曲柄机构与发动机连接，鱼头与鱼体通过舵机摇臂连接，由舵机控制鱼头转动，胸鳍通过摇臂连杆与舵机连接。
进一步地，所述弹性尾鳍由多个弹性单元构成，多个所述弹性单元纵向或横向排列组成所述弹性尾鳍(4)，弹性单元之间留有缝隙。
进一步地，所述鱼体内装配有包括动力系统，转向控制系统，升潜控制系统和通信系统。
进一步地，其特征在于，控制鱼头的舵机在鱼体内，摇臂在鱼体外。
进一步地，尾鳍与摆轴结合部分在鱼体外，曲柄连杆密封在鱼体内。
进一步地，所述仿生机器鱼为五通道仿生机器鱼或三通道仿生机器鱼。
进一步地，其特征在于，所述弹性单元内部嵌有弹性钢丝或钢条，外面覆盖具有弹性的橡胶或硅胶，或整体弹性单元由弹性合金或纤维制成。
进一步地，所述曲柄机构为曲柄连杆或曲柄齿轮和滑槽。
本实用新型的有益技术效果：
更好的利用仿生学原理，利用弹性尾鳍的形变驱动机器鱼，提高机器鱼的稳定性和速度。
附图说明
图1本实用新型实施例一中五通道仿生机器鱼的结构示意图；
图2五通道仿生机器鱼主要零部件及电子元器件的位置结构示意图(正视图)；
图3五通道仿生机器鱼主要零部件及电子元器件的位置结构示意图(俯视图)；
图4弹性尾鳍示意图(弹性单元横向排列)；
图5弹性尾鳍示意图(弹性单元纵向排列)；
图中：1、鱼体；2、鱼头；3、马达；4、曲柄；5、连杆；6、摇臂；7、摆轴；8、轴承座；9、尾鳍；10、舵机；11、电源；12、舵机；13、摇臂；14、连杆；15、胸鳍；16、电调；17、轴承；18、转向臂；19、转向臂；20、胸鳍轴；21曲柄拨杆。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
下面结合附图对本实用新型的内容进行说明。
实施例一
如图1-3，五通道仿生机器鱼包括鱼体1、鱼头2、尾鳍9和胸鳍15.其中鱼体1与鱼头2通过舵机10的转向臂19连接，尾鳍9通过摆轴7与鱼体1连接，胸鳍15通过胸鳍轴20与鱼体1连接。马达3、舵机10、舵机12、电源11、电调16全部用紧固件固定在鱼体内。马达3通过曲柄4、连杆5、摇臂6与摆轴7连接。舵机12通过连杆14、转向臂18、胸鳍轴20与胸鳍连接。除鱼头2和尾鳍9其他电子元器件都密封在鱼体内1内。马达3工作时通过曲柄连杆机构驱动尾鳍9左右摆动，从而推进仿生机器鱼在水中前进。鱼头2用于控制前进方向，胸鳍15用于控制机器鱼上浮和下潜。
如图4-5，弹性尾鳍由多个弹性单元纵向或横向排列构成，每个弹性单元之间留有缝隙。
弹性单元内部嵌有弹性钢丝或钢条，外面覆盖具有弹性的橡胶或硅胶，或整体弹性单元由弹性合金或纤维制成。
实施例二
三通道的仿生机器鱼，机器鱼由鱼头、鱼体、鱼尾、胸鳍等部件构成，其中鱼体装配动力系统，转向控制系统，升潜控制系统，通信系统，以及其他电子元器件。尾鳍与鱼体通过摆轴连接，摆轴通过曲柄连杆与马达(发动机)连接，尾鳍与摆轴结合部分在鱼体外，曲柄连杆密封在鱼体内。鱼头与鱼体通过舵机摇臂连接，舵机在鱼体内，摇臂在鱼体外，由舵机控制鱼头转动，从而控制机器鱼前进的方向。机器鱼胸鳍通过摇臂连杆与舵机2连接，由舵机2控制胸鳍与前进方向的较多，进而控制机器鱼的上升和下潜。
实施例三
五通道仿生机器鱼包括鱼体1、鱼头2、尾鳍9和胸鳍15.其中鱼体1与鱼头2通过舵机10的转向臂19连接，尾鳍9通过摆轴7与鱼体1连接，胸鳍15通过胸鳍轴20与鱼体1连接。马达3、舵机10、舵机12、电源11、电调16全部用紧固件固定在鱼体内。马达3通过曲柄齿轮和滑槽与摆轴7连接。舵机12通过连杆14、转向臂18、胸鳍轴20与胸鳍连接。除鱼头2和尾鳍9其他电子元器件都密封在鱼体内1内。马达3工作时通过曲柄连杆机构驱动尾鳍9左右摆动，从而推进仿生机器鱼在水中前进。鱼头2用于控制前进方向，胸鳍15用于控制机器鱼上浮和下潜。
如图4-5，弹性尾鳍由多个弹性单元纵向或横向排列构成，每个弹性单元之间留有缝隙。
弹性单元内部嵌有弹性钢丝或钢条，外面覆盖具有弹性的橡胶或硅胶，或整体弹性单元由弹性合金或纤维制成。
Claims (8)
1.多通道仿生机器鱼，包括鱼头、鱼体、鱼尾和胸鳍，其特征在于，所述鱼尾为弹性尾鳍，所述仿生机器鱼还包括发动机、舵机、摆轴，弹性尾鳍与鱼体通过摆轴连接，摆轴通过曲柄机构与发动机连接，鱼头与鱼体通过舵机摇臂连接，由舵机控制鱼头转动，胸鳍通过摇臂连杆与舵机连接。
2.如权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述弹性尾鳍由多个弹性单元构成，多个所述弹性单元纵向或横向排列组成所述弹性尾鳍（4），弹性单元之间留有缝隙。
3.如权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述曲柄机构为曲柄连杆或曲柄齿轮和滑槽。
4.如权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼体内装配有包括动力系统，转向控制系统，升潜控制系统和通信系统。
5.如权利要求1所述仿生机器鱼，其特征在于，控制鱼头的舵机设置在鱼体内，摇臂设置在鱼体外。
6.如权利要求2所述仿生机器鱼，其特征在于，所述弹性单元内部嵌有弹性钢丝或钢条，外面覆盖具有弹性的橡胶或硅胶，或整体弹性单元由弹性合金或纤维制成。
7.如权利要求3所述仿生机器鱼，其特征在于，尾鳍与摆轴结合部分在鱼体外，曲柄连杆密封在鱼体内。
8.如权利要求1-7任一所述仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生机器鱼为五通道仿生机器鱼或三通道仿生机器鱼。
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