[實用新型]仿生魚機器人

有效

• 申請號: 201520709271.4
• 申請日: 2015-09-14
• 公開（公告）號: CN204916137U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 張鴻銘
• 申請（專利權）人: 上海市上海中學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36;B63H25/26
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 周云

技術領域

本實用新型屬于仿生智能機器人技術領域，具體講就是涉及一種仿生魚機器人。

背景技術

二十一世紀是人類開發海洋的世紀，隨著陸地資源的日益枯竭，人類必將大規模的開發和利用海洋的各種資源。為了適應這種需求，新型水面和水下潛器設備以及水下機器人得到了迅猛的發展。

仿生學是20世紀60年代出現的一門綜合性邊緣學科，它由生命科學與工程技術科學相互滲透、相互結合而成。仿生學將有關生物學原理應用到工程系統的研究設計中，對當今日益發展的仿生機器人科學起到了極大的推動作用。近年來，人們從豐富多彩的魚類身上獲得靈感，將它們的運動機理和行為方式運用到對水下機器人運動機理和控制的研究中，以提高水下機器人的推進效率和速度。

隨著海洋開發事業的發展，一般水中技術己無法適應各種綜合考察和研究并完成多種復雜條件下作業的需要，水下機器人在海洋科學考察、水下工程(包括探礦、采礦)、打撈救助和軍事活動等許多領域顯露出廣闊的應用前景和巨大的潛在價值。目前機器人在水中的運動方式，可分為浮游式、步行式和移動式機器人，其中浮游式就是結合了魚類和機器人而成的一種仿生學機器人產品，其行動高效靈活，但是往往都存在結構復雜，能源消耗較大的缺陷。

中國專利CN1480300A公開了一種可以在水中游弋的魚形機器人，它包括魚形外殼及框架，沉浮機構，搖擺機構，擺動機構，信息感知機構，控制器及電源構成，魚身與魚尾之間為活動連接，框架密封在魚形外殼內，沉浮機構，搖擺機構，擺動機構，信息感知機構，控制器及電源均安裝在框架內，沉浮機構置于魚頭，搖擺機構由搖擺電機，曲柄遙感機構，伸出桿，魚鰭左右各一個對稱設置，擺動機構由擺動電機連接驅動導桿組成，導出桿的外端連接驅動固定在魚尾上的擺動連接件，信息感知機構中的距離傳感器設置魚頭的最前部，視覺傳感器設在魚的魚眼位置，姿態傳感器，壓力傳感器設在魚身內，控制器及電源設在魚身內，該魚形機器人能夠模仿魚類在水中游動，但是控制游動過程消耗能源較大，魚尾能夠擺動角度較小，浮游速度不快。

實用新型內容

本實用新型設計的目的就是針對現有的魚形仿生機器人游動速度不快，結構復雜的技術缺陷，提供一種仿生魚機器人，利用單片機和舵機的聯合控制，簡化了魚形機器人的結構，提高了魚形仿生機器人的游動速度,整個仿生魚機器人體積較小，能夠完成大型仿生魚機器人因為體積限制無法完成的工作。

技術方案

為了實現上述技術目的，本實用新型設計的一種仿生魚機器人，它包括防水外殼、魚身框架、翼形胸鰭、距離傳感裝置、單片機控制器、電源、舵機、傳動連接桿、配重和擺尾,其特征在于：所述防水外殼套裝在魚身框架外，距離傳感裝置安裝在魚身框架內的頭部，距離傳感裝置與單片機控制器連接，能夠將探測到的障礙信號傳遞給單片機控制器，單片機控制器控制舵機，擺尾通過傳動連接桿裝在舵機的輸出軸上，配重裝在魚身框架內的底部能夠使魚類仿生機器人在靜止不動時保持在水中半潛狀態,翼形胸鰭裝在魚身框架外部能夠保持魚類仿生機器人下潛時的平衡。

進一步，所述電源為距離傳感裝置、單片機控制器和舵機供電。

進一步，所述距離傳感裝置為超聲傳感器。

有益效果

本實用新型提供的一種仿生魚機器人利用單片機和舵機的聯合控制，簡化了魚形機器人的結構，提高了魚形仿生機器人的游動速度,整個仿生魚機器人體積較小，能夠完成大型仿生魚機器人因為體積限制無法完成的工作，同時具有低能耗，增加續航及工作時間的優點。

附圖說明

附圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型做進一步說明。、

實施例

如附圖1所示，一種仿生魚機器人，它包括防水外殼1、魚身框架2、翼形胸鰭3、距離傳感裝置4、單片機控制器5、電源6、舵機7、傳動連接桿8、配重9和擺尾10,其特征在于：所述防水外殼1套裝在魚身框架2外，距離傳感裝置4安裝在魚身框架2內的頭部，距離傳感裝置4與單片機控制器5連接，能夠將探測到的障礙信號傳遞給單片機控制器5，單片機控制器5控制舵機7，擺尾10通過傳動連接桿9裝在舵機7的輸出軸上，配重9裝在魚身框架2內的底部能夠使魚類仿生機器人在靜止不動時保持在水中半潛狀態,翼形胸鰭3裝在魚身框架2外部能夠保持魚類仿生機器人下潛時的平衡。

所述電源6為距離傳感裝置4、單片機控制器5和舵機7供電。

所述距離傳感裝置4為超聲傳感器。