[發明專利]一種仿生皮皮蝦運動裝置

在審

• 申請號: 202010060631.8
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111137427A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 陳剛;趙躍鵬;薛竹筠;晏鑫宇
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36;B63C11/52
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本發明涉及一種水下檢測機器人。目的是提供一種以提高穩定性和靈活性為目標、能使機器人靈活轉彎從而實現避障的仿生皮皮蝦運動裝置。技術方案是：一種仿生皮皮蝦運動裝置，其特征在于：該運動裝置包括頭部、尾部、連接在頭部與尾部之間的身體關節、安裝在身體關節上的若干轉動推進機構、安裝在頭部的微型攝像頭和距離傳感器、以及安裝在尾部的控制模塊。

技術領域

本發明涉及一種水下檢測機器人，具體是一種仿生皮皮蝦運動裝置。

背景技術

當今科技飛速發展，機器人技術也愈發成熟，仿生機器人以其獨有的特點，在農業、海洋等方面，運用得越來越普遍，并發揮出重要作用。而21世紀，人們將視線轉移到海洋的身上,一些具有海洋勘測、偵察或者救撈功能的水下機器人,已成為人們探索海洋、開發海洋和海洋防衛的重要工具。從上世紀60年代開始，各種水下機器人興起，比如載人潛水器、有纜遙控水下機器人、自主水下機器人等等，可以說現在已經進入了智能水下機器人的時代。

但是，相比較陸地和空中，海底環境復雜得多，暗流涌動，還有各種海洋生物的攻擊，所以對機器人導航、避障、識別探測、追蹤等能力的要求更高。

目前，國內的一些仿生魚機器人，相繼問世。王揚威研究的用記憶合金研發的墨魚機器人；西工大研制出我國首款自主變形仿生柔體潛航器，能有效借助流體的能量實現更高效率的滑行運動。但是能夠靈活運動的水下機器卻尚待開發研究。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術的不足，提供一種以提高穩定性和靈活性為目標、能使機器人靈活轉彎從而實現避障的仿生皮皮蝦運動裝置。

本發明的技術方案是：

一種仿生皮皮蝦運動裝置，其特征在于：該運動裝置包括頭部、尾部、連接在頭部與尾部之間的身體關節、安裝在身體關節上的若干轉動推進機構、安裝在頭部的微型攝像頭和距離傳感器、以及安裝在尾部的控制模塊。

所述身體關節由相同結構的若干關節組成；每個關節包括相互平行排列的若干根螺旋彈簧以及分別固定在若干根彈簧兩端的兩個圓拱塊，相鄰關節的螺旋彈簧通過同一個圓拱塊連接；從而形成橫截面為圓拱形的類似皮皮蝦的形狀。

每個關節的左右兩側分別安裝有一個轉動推進機構，具體安裝在圓拱塊的圓弧面的反向一側；每個轉動推進機構包括后端固定在圓拱塊上的主桿、頂端與主桿前端鉸接的細桿、分別與主桿及細桿的中部鉸接的可收縮桿以及驅動可收縮桿的直線電機，細桿的底端安裝有小劃板。

所述圓拱塊為與外部封閉以提高浮力的的薄壁殼體；除了頭部和尾部的圓拱塊之外，其余圓拱塊內安裝有用于配合直線電機的直線電機驅動器。

所述每個小劃板上分別安裝一個距離傳感器.

每個小劃板的頂部均與細桿的底端鉸接連接；小劃板的頂端還制作有往上延伸以與細桿干涉的限位部，使得小劃板的正向前進劃水與反向復位劃水，產生不同的劃水力量。

所述尾部包括固定在圓拱塊上的三角形殼體，三角形殼體內裝有由微型控制器以及小型電源組成的控制模塊。

本發明的有益效果是：

本發明結構簡單緊湊，仿生皮皮蝦運動裝置在水里自由移動并且能夠靈活轉彎實現避障。本發明的小劃板采用寬扁平板結構，可以增大劃水量，加快水中游動的速度；本發明的身體關節，以彈簧為主要結構，可實現多自由度的旋轉和避障，具備靈活性和穩定性。

附圖說明

圖1是本發明的立體結構示意圖。

圖2是本發明的單個關節結構示意圖。

圖3是本發明中轉動推進機構的立體結構示意圖。

圖4是轉動推進機構中直線電機的安裝位置示意圖。