CN211844858U - 一种章鱼仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种章鱼仿生机器人，包括底座、身躯、头部、喷墨机构、推进机构和智能控制机构，所述身躯固接设于底座底部，所述头部固接设于底座顶部，所述喷墨机构和智能控制机构设于头部内部，所述推进机构设于底座上，所述头部包括外壳、密封腔、密封腔隔板和水流循环腔，所述外壳固接设于底座上，所述密封腔隔板固接设于外壳内部，所述密封腔和水流循环腔分别设于密封腔隔板上方和下方，所述身躯包括触须、漂浮板和触须吸盘。本实用新型属于仿生机器人技术领域，具体是指一种自动寻找合适温度的水域、水流吞吸式高度仿生推进、遇到危险喷墨逃逸的章鱼仿生机器人。

Description

一种章鱼仿生机器人

技术领域

本实用新型属于仿生机器人技术领域，具体是指一种章鱼仿生机器人。

背景技术

随着国家对海军力量的需求的日益增加，新型的水下仿生机器人的研发具有更加重要的战略意义，章鱼作为伪装能力强的海洋生物，成为仿生机器人研究的热门，章鱼为温带性软体动物，对生活海域的水温要求极高，传统的仿生章鱼机器人往往不能自行寻找合适水温的海域、水下行进动作死板、遇到危险不能喷墨从而暴露自己，丧失水下监测的能力。

实用新型内容

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种自动寻找合适温度的水域、水流吞吸式高度仿生推进、遇到危险喷墨逃逸的章鱼仿生机器人。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种章鱼仿生机器人，包括底座、身躯、头部、喷墨机构、推进机构和智能控制机构，所述身躯固接设于底座底部，所述头部固接设于底座顶部，所述喷墨机构和智能控制机构设于头部内部，所述推进机构设于底座上，所述头部包括外壳、密封腔、密封腔隔板和水流循环腔，所述外壳固接设于底座上，所述密封腔隔板固接设于外壳内部，所述密封腔和水流循环腔分别设于密封腔隔板上方和下方，所述身躯包括触须、漂浮板和触须吸盘，所述触须呈等角度均匀排列固接设于底座底部周围，所述漂浮板顶部固接设于底座底部且两侧分别固接设于相邻两触须侧壁，所述漂浮板对底座和触须起漂浮支撑作用，所述触须吸盘等距离均匀排列设于触须内侧，所述触须吸盘使机器人具有更高的仿生效果，所述喷墨机构包括支撑架、电动缸、输出轴、墨盒触发板、墨盒、喷墨管和电磁阀，所述支撑架固接设于外壳内部且贯穿密封腔隔板固接设于底座顶部，所述密封腔隔板和底座对支撑架起固定支撑作用，所述电动缸设于密封腔内且固接设于支撑架顶部，所述支撑架对电动缸起固定支撑作用，所述输出轴一端固接设于电动缸驱伸缩驱动端，所述墨盒触发板固接设于输出轴另一端，所述墨盒固接设于密封腔隔板上且设于墨盒触发板正下方，所述墨盒触发板下压触发墨盒内墨汁向外流动，所述喷墨管一端固接设于墨盒上且另一端贯穿底座设于底座底部外，所述墨盒内的墨汁可通过喷墨管排出，所述电磁阀固接设于喷墨管上，所述电磁阀对喷墨管内的墨汁流动起控制作用，所述底座上设有底座通孔，所述推进机构包括推进驱动电机、推进螺旋桨和水流循环孔，所述水流循环孔为通孔设置，所述水流循环孔设于水流循环腔区域外壳上，所述水流循环孔使水流进出于水流循环腔和底座通孔，所述推进驱动电机固接设于底座通孔内，所述推进螺旋桨设于推进驱动电机驱动输出端。

进一步地，所述智能控制机构包括主控中心、倾角传感器、温度传感器、电源、全景摄像机和无线通信模块，所述主控中心、倾角传感器、电源和无线通信模块设于密封腔内且固接设于密封腔隔板顶部，所述全景摄像机和温度传感器分别设于密封腔区域两侧外壳上，所述电源与主控中心、倾角传感器、全景摄像头、无线通信模块和温度传感器连接，所述电源给主控中心、倾角传感器、全景摄像头、无线通信模块和温度传感器供电，所述主控中心与温度传感器、无线通信模块、全景摄像头和倾角传感器连接，所述倾角传感器测量机器人运动过程中重心角度变化值并传输至主控中心，所述温度传感器测量机器人所在水域的温度值并传输至主控中心，所述全景摄像头采集机器人所在区域周边环境视频数据并传输至主控中心，所述无线通信模块将主控中心的温度值和视频数据发送出去并接收指令传输至主控中心。

进一步地，所述电动缸和电磁阀与主控中心连接，所述主控中心根据倾角传感器反馈的重心角度变化值控制电磁阀和电动缸工作产生喷墨效果，实现喷墨效果的高度仿生，有利于机器人在水下更好的隐蔽。

进一步地，所述推进驱动电机与主控中心连接，所述主控中心控制推进驱动电机转速及正反转方向，实现水流吞吸式高度仿生推进，所述主控中心根据温度传感器反馈的温度值控制推进驱动电机工作，实现自动寻找合适温度的水域。

作为优选的，所述墨盒为橡胶材质，实现墨盒触发板下压触发墨盒变形，墨盒内压力变化从而使墨盒内的墨汁喷射出去，形成仿生喷墨效果。

作为优选的，所述触须、触须吸盘和漂浮板均为抗腐蚀乳胶材质，有利于在水下实现仿生的柔性效果且达到耐腐蚀的效果，保证机器人的使用寿命。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案一种章鱼仿生机器人，使用温度传感器感知所在水域温度并通过主控中心控制推进机构向合适温度水域推进，实现了自动寻找合适温度的水域，使用水流循环腔设置，推进驱动电机正反转使得水流在水流循环孔和底座通孔之间流入流出，实现推进过程中水流吞吐效果从而实现水流吞吸式高度仿生推进，使用倾角传感器测量的倾角变化值作为机器人瞬时受到攻击的判断依据，通过电动缸带动喷墨触发板挤压墨盒变形产生墨盒内墨汁压力，通过电磁阀控制将墨汁从喷墨管喷出，实现了遇到危险时喷墨效果的高度仿生，水下检测活动时不易暴露，可保持良好的持久的水下检测能力。

附图说明

图1为本实用新型一种章鱼仿生机器人整体结构示意图；

图2为本实用新型一种章鱼仿生机器人侧面局部剖视图；

图3为本实用新型一种章鱼仿生机器人底部结构示意图；

图4为本实用新型一种章鱼仿生机器人顶面局部剖视图。

其中，1、底座，2、身躯，3、头部，4、喷墨机构，5、推进机构，6、智能控制机构，7、外壳，8、密封腔，9、密封腔隔板，10、水流循环腔，11、触须，12、漂浮板，13、触须吸盘，14、支撑架，15、电动缸，16、输出轴，17、墨盒触发板，18、墨盒，19、喷墨管，20、电磁阀，21、底座通孔，22、推进驱动电机，23、推进螺旋桨，24、水流循环孔，25、主控中心，26、倾角传感器，27、温度传感器，28、电源，29、全景摄像机，30、无线通信模块。

具体实施方式

下面结合具体实施对本专利的技术方案作进一步详细地说明，本实用新型所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。

以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-4所示，本实用新型一种章鱼仿生机器人，包括底座1、身躯2、头部3、喷墨机构4、推进机构5和智能控制机构6，所述身躯2固接设于底座1底部，所述头部3固接设于底座1顶部，所述喷墨机构4和智能控制机构6设于头部3内部，所述推进机构5设于底座1上，所述头部3包括外壳7、密封腔 8、密封腔隔板9和水流循环腔10，所述外壳7固接设于底座1上，所述密封腔隔板9固接设于外壳7内部，所述密封腔8和水流循环腔10分别设于密封腔隔板9上方和下方，所述身躯2包括触须11、漂浮板 12和触须吸盘13，所述触须11呈等角度均匀排列固接设于底座1底部周围，所述漂浮板12顶部固接设于底座1底部且两侧分别固接设于相邻两触须11侧壁，所述触须吸盘13等距离均匀排列设于触须11内侧，所述喷墨机构4包括支撑架14、电动缸15、输出轴16、墨盒触发板17、墨盒18、喷墨管19和电磁阀20，所述支撑架14固接设于外壳7内部且贯穿密封腔隔板9固接设于底座1顶部，所述电动缸15设于密封腔8内且固接设于支撑架14顶部，所述输出轴16一端固接设于电动缸15驱伸缩驱动端，所述墨盒触发板17固接设于输出轴16另一端，所述墨盒18固接设于密封腔隔板9上且设于墨盒触发板17正下方，所述喷墨管19一端固接设于墨盒18上且另一端贯穿底座1设于底座1底部外，所述电磁阀20固接设于喷墨管19上，所述底座1上设有底座通孔21，所述推进机构5包括推进驱动电机22、推进螺旋桨23和水流循环孔24，所述水流循环孔24为通孔设置，所述水流循环孔24设于水流循环腔10区域外壳7上，所述水流循环孔24使水流进出于水流循环腔10和底座通孔21，所述推进驱动电机22固接设于底座通孔 21内，所述推进螺旋桨23设于推进驱动电机22驱动输出端。

其中，所述智能控制机构6包括主控中心25、倾角传感器26、温度传感器27、电源28、全景摄像机 29和无线通信模块30，所述主控中心25、倾角传感器26、电源28和无线通信模块30设于密封腔8内且固接设于密封腔隔板9顶部，所述全景摄像机29和温度传感器27分别设于密封腔8区域两侧外壳7上，所述电源28与主控中心25、倾角传感器26、全景摄像机29、无线通信模块30和温度传感器27连接，所述主控中心25与温度传感器27、无线通信模块30、全景摄像机29和倾角传感器26连接，所述倾角传感器26测量机器人运动过程中重心角度变化值并传输至主控中心25，所述温度传感器27测量机器人所在水域的温度值并传输至主控中心25，所述全景摄像机29采集机器人所在区域周边环境视频数据并传输至主控中心25，所述无线通信模块30将主控中心25的温度值和视频数据发送出去并接收指令传输至主控中心 25，所述电动缸15和电磁阀20与主控中心25连接，所述推进驱动电机22与主控中心25连接，所述主控中心25控制推进驱动电机22转速及正反转方向，所述墨盒18为橡胶材质，所述触须11、触须吸盘13 和漂浮板12均为抗腐蚀乳胶材质。

具体使用时，电源28给机器人供电，将机器人放入水下，水流从水流循环孔24和底座通孔21进入水流循环腔10直至填满水流循环腔10，密封腔隔板9将水流循环腔10和密封腔8隔离开，水流不会渗入密封腔8中，漂浮板12给头部3和身躯2提供浮力作用，全景摄像机29开启并拍摄周边环境视频并通过无线通信模块30将视频数据发出，温度传感器27测量所在水域温度并将水域温度值传送至主控中心25，水域温度值低于7℃时，主控中心25控制推进机构5循环做推进运动，推进运动时推进驱动电机22先慢速反转，水流从底座通孔21流入水流循环腔10并从水流循环孔24流出，然后推进驱动电机22快速正转，水流从水流循环孔24流入水流循环腔10并从底座通孔21流出，形成水流循环腔10吞吐水流推进效果达到运动过程的高度仿生，推进运动时抗腐蚀乳胶材质触须11和触须吸盘13在水中摆动，倾角传感器26 测量倾角变化并将倾角变化值传送至主控中心25，当机器人受到剧烈撞击翻转时，倾角变化值变大，主控中心25判断机器人受到攻击，电动缸15伸长驱动输出轴16以及连接在输出轴16末端的墨盒触发板17 伸长靠近压缩墨盒18，墨盒触发板17压缩墨盒18使得墨盒18内产生压力，主控中心25控制电磁阀20 打开，墨汁通过喷墨管19从墨盒18内喷射出去，电动缸15停止运动，电磁阀20关闭，当主控中心25 接收温度传感器27传送过来的温度值为高于7℃，主控中心25控制推进电机停止转动，漂浮板12给头部 3和身躯2提供浮力作用，机器人漂浮在水域中进行水下监测活动。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种章鱼仿生机器人，其特征在于：包括底座、身躯、头部、喷墨机构、推进机构和智能控制机构，所述身躯固接设于底座底部，所述头部固接设于底座顶部，所述喷墨机构和智能控制机构设于头部内部，所述推进机构设于底座上，所述头部包括外壳、密封腔、密封腔隔板和水流循环腔，所述外壳固接设于底座上，所述密封腔隔板固接设于外壳内部，所述密封腔和水流循环腔分别设于密封腔隔板上方和下方，所述身躯包括触须、漂浮板和触须吸盘，所述触须呈等角度均匀排列固接设于底座底部周围，所述漂浮板顶部固接设于底座底部且两侧分别固接设于相邻两触须侧壁，所述触须吸盘等距离均匀排列设于触须内侧，所述喷墨机构包括支撑架、电动缸、输出轴、墨盒触发板、墨盒、喷墨管和电磁阀，所述支撑架固接设于外壳内部且贯穿密封腔隔板固接设于底座顶部，所述电动缸设于密封腔内且固接设于支撑架顶部，所述输出轴一端固接设于电动缸驱伸缩驱动端，所述墨盒触发板固接设于输出轴另一端，所述墨盒固接设于密封腔隔板上且设于墨盒触发板正下方，所述喷墨管一端固接设于墨盒上且另一端贯穿底座设于底座底部外，所述电磁阀固接设于喷墨管上，所述底座上设有底座通孔，所述推进机构包括推进驱动电机、推进螺旋桨和水流循环孔，所述水流循环孔为通孔设置，所述水流循环孔设于水流循环腔区域外壳上，所述水流循环孔使水流进出于水流循环腔和底座通孔，所述推进驱动电机固接设于底座通孔内，所述推进螺旋桨设于推进驱动电机驱动输出端。

2.根据权利要求1所述的一种章鱼仿生机器人，其特征在于：所述智能控制机构包括主控中心、倾角传感器、温度传感器、电源、全景摄像机和无线通信模块，所述主控中心、倾角传感器、电源和无线通信模块设于密封腔内且固接设于密封腔隔板顶部，所述全景摄像机和温度传感器分别设于密封腔区域两侧外壳上，所述电源与主控中心、倾角传感器、全景摄像机、无线通信模块和温度传感器连接，所述主控中心与温度传感器、无线通信模块、全景摄像机和倾角传感器连接。

3.根据权利要求2所述的一种章鱼仿生机器人，其特征在于：所述电动缸和电磁阀与主控中心连接。

4.根据权利要求2所述的一种章鱼仿生机器人，其特征在于：所述推进驱动电机与主控中心连接。

5.根据权利要求1所述的一种章鱼仿生机器人，其特征在于：所述墨盒为橡胶材质。

6.根据权利要求1所述的一种章鱼仿生机器人，其特征在于：所述触须、触须吸盘和漂浮板为抗腐蚀乳胶材质。

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