[發明專利]一種軟體仿生魚

在審

• 申請號: 201810014045.2
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108216539A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王立權;馬鑫盟;陳曦;王剛;賈鵬;李雪;張奇;宗豐緒;王金昌;張瓴宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種軟體仿生魚，主要應用于水下探測、偵查。包括頭部殼體、導流系統、控制系統、變型腔體和可變形筋板。所述變型腔體左右對稱貼合在可變性筋板上，形成了魚的身體，隨著變型腔內部壓力的變化，產生變形，能實現左右的擺動；控制系統和導流系統裝在頭部殼體內，頭部殼體和魚的身體粘合在一起，形成整個魚；導流系統通過四根管路和魚的身體相連，實現對變型腔內部流體壓力的控制，從而控制魚的運動。軟體仿生魚具有靈活、環境適應性強、小巧、節約能源、結構簡單、造價低等優點。

技術領域

本發明涉及一種軟體仿生魚，屬于機械工程領域。

背景技術

地球上大部分的區域被水域覆蓋，海洋中有著豐富的資源，人類對海洋的開發和探索從未停止過。對于人類來講，雖然對于海洋的研究已經有了很長的時間，但是海洋中的大多數秘密對于人類來講還是未知的。因此，在對未知的海洋環境進行初步探索的過程中，大多數是需要依靠各種各樣的機器人來完成的。然而，對于一些相對局限的環境下，比如藻類繁茂、空間狹窄、路線曲折的水域，大多數現有的機器人無法較好地完成探查任務。所以我們發明出一種軟體仿生魚，具備小巧、靈活、姿態多變、低噪音、節約能源、環境適應性強等特點，用于完成一些環境局限性較強的水域的探查任務。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種應用于水下探測、信號采集以及傳遞的軟體仿生魚，主要涉及控制系統、導流系統、可變形腔體和可變形筋板來設計一種應用于水中探測、信息采集的軟體仿生魚，可以用于藻類密集、環境復雜、活動區域狹窄等惡劣環境水域的探查、信息采集以及傳遞。

本發明的目的是這樣實現的：包括相互連接的頭部、身體部和尾部，所述頭部是殼體結構，身體部包括可變形筋板、設置在可變形筋板兩側的左右兩個變型腔體，所述殼體結構內設置有壓力瓶、充力泵、抽力泵、一號換向閥、二號換向閥、控制系統，充力泵、抽力泵分別與壓力瓶連通，充力泵、抽力泵還分別和一號換向閥、二號換向閥連接，左變型腔體和右變型腔均包括等間距設置的變形艙、設置在每個變型艙中間位置的流體通道、設置在端部上的液體流入口和液體流出口，所述一號換向閥分別通過左腔體充力管路和右腔體充力管路與左右兩個變型腔體的液體流入口連接，所述二號換向閥分別通過左腔體抽力管路和右腔體抽力管路與左右兩個變型腔體的液體流出口連接。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.當一號換向閥處于高電平狀態、二號換向閥處于低電平時，充力泵和左變型腔體連通，抽力泵和右變型腔體連通，身體部向右彎曲，魚尾向右擺動；

當一號換向閥處于低電平狀態、二號換向閥處于高電平時，充力泵和右變型腔體連通，抽力泵和左變型腔體連通，身體部向左彎曲，魚尾向左擺動。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：通過簡單的控制策略實現復雜的運動；上一個動作可以作為下一個動作的蓄力過程，節約能源且能量利用率高；軀體的連續變形運動更貼近真實魚類的運動；軀體的柔軟多變型性可以適應更多復雜的運動環境?？刂葡到y向導流系統發送“左擺尾”指令，1號換向閥處于高電平狀態、2號換向閥處于低電平時，充力泵和左腔體連通，抽力泵和右腔體連通，壓力瓶中的流體通過流動孔進入左腔體，右腔體內的流體通過流動孔和管路進入壓力瓶。左腔體的變形倉內流體增多，變形倉變大；右腔體的變形倉內流體減少，變形倉變小。在可變形筋板的限制下，整個魚的身體向右彎曲，魚尾向右擺動。反之，魚尾向左擺動。當“左擺尾”指令和“右擺尾”指令以相同頻率發送時，魚向前游動；當“左擺尾”指令頻率比“右擺尾”指令頻率更快時，魚向左轉彎：反之魚向右轉彎。

附圖說明

圖1為本發明所述的魚的頭部；

圖2為本發明所述軟體仿生魚的軸測圖；

圖3為本發明所述的右腔體；

圖4是本發明的整體結構示意圖。