[發明專利]一種仿生魚尾水下機器人

在審

• 申請號: 202011123154.1
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112224369A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 譚卓;李昕;金雪巖;譚衛平;金平
• 申請（專利權）人: 深圳市百慕大工業有限公司
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36;B63C11/52
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 劉艷

本發明提供一種仿生魚尾水下機器人，包括外殼、推進機構、姿態調整機構以及控制系統，推進機構和姿態調整機構均設于外殼上，推進機構包括安裝板、一端固定連接于安裝板上的扭力簧串、固定連接于扭力簧串的另一端的尾鰭、包裹于扭力簧串外的彈性尾體以及用于驅動安裝板擺動的第一動力組件；姿態調整機構包括設于外殼的相對兩側的胸鰭、設于外殼的頂部的背鰭以及用于驅動胸鰭和背鰭擺動的第二動力組件；第一動力組件和第二動力組件電性連接于控制系統。與現有技術相比，本發明通過采用扭力簧串模仿海洋動物和魚類的游動方式，從而獲得魚類游動的速度和效能，充分發揮機器人的動力資源，高效能輸出力矩，且上述推進方式具有低噪音的優點。

技術領域

本發明屬于機器人技術領域，更具體地說，是涉及一種仿生魚尾水下機器人。

背景技術

隨著國家海洋戰略推進，水下機器人在海洋生物研究、海底資源探測以及海洋軍事任務等軍民兩用領域得到了廣泛的應用。傳統的水下機器人普遍采用螺旋槳作為驅動方式，使得水下機器人能在水中移動。

然而，基于螺旋槳推進機構的傳統的水下機器人存在以下缺點與不足：能量消耗率高且能量利用率低，槳葉曲率固定不變，是效能低的主要原因，會產生較大的噪音和尾渦。

因此，亟需一種具有高效能和低噪音的特性的水下機器人。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種仿生魚尾水下機器人，以解決現有技術中存在的水下機器人的效能低和噪音大的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種仿生魚尾水下機器人，包括：

外殼；

推進機構，設于所述外殼上，所述推進機構包括安裝板、一端固定連接于所述安裝板上的扭力簧串、固定連接于所述扭力簧串的另一端的尾鰭、包裹于所述扭力簧串外的彈性尾體以及用于驅動所述安裝板擺動的第一動力組件；

姿態調整機構，設于所述外殼上，所述姿態調整機構包括設于所述外殼的相對兩側的胸鰭、設于所述外殼的頂部的背鰭以及用于驅動所述胸鰭和所述背鰭擺動的第二動力組件；以及

控制系統，所述第一動力組件和所述第二動力組件電性連接于所述控制系統。

在一個實施例中，所述扭力簧串包括固定連接于所述安裝板上的第一固定部、固定連接于所述尾鰭上的第二固定部以及多個依次連接在所述第一固定部和所述第二固定部之間的扭簧單體，每一所述扭簧單體包括簧圈以及分別連接于所述簧圈的兩端的扭力桿。

在一個實施例中，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧單體的簧圈的直徑逐漸增大。

在一個實施例中，沿所述第一固定部至所述第二固定部的方向，所述扭簧單體的簧圈的圈數逐漸增加。

在一個實施例中，所述第一動力組件包括推進驅動件、推進減速器以及推進驅動軸，所述推進驅動件設于所述外殼內部且與所述控制系統電性連接，所述推進驅動件的輸出端與所述推進減速器的輸入端固定連接，所述推進減速器的輸出端與所述推進驅動軸固定連接，所述安裝板固定連接于所述推進驅動軸上。

在一個實施例中，第二動力組件包括第一驅動件、第一驅動軸、第二驅動件以及第二驅動軸，所述第一驅動件和所述第二驅動件均設于所述外殼內部且與所述控制系統電性連接，所述第一驅動件的輸出端與所述第一驅動軸固定連接，所述胸鰭固定連接于所述第一驅動軸上；所述第二驅動件的輸出端與所述第二驅動軸固定連接，所述背鰭固定連接于所述第二驅動軸上。

在一個實施例中，所述仿生魚尾水下機器人還包括設于所述外殼內的電源，所述電源與所述控制系統電性連接。

在一個實施例中，所述仿生魚尾水下機器人還包括設于所述外殼上的機械手和攝像機構，所述機械手和所述攝像機構電性連接于所述控制系統。