[發(fā)明專利]一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)及驅(qū)動方法

在審

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• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112441200A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 顧志偉;楊威;徐紅泉;黃炎階;徐擁華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力有限公司衢州供電公司;衢州光明電力投資集團有限公司賦騰科技分公司
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/12;B63G8/00;B63H1/36
• 代理公司: 北京棘龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

1.一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：包括低速移動機構(gòu)和高速移動機構(gòu)；

所述低速移動機構(gòu)包括連接基板(1)、第一連接軸(2)、仿生魚尾(3)、筒體(4)和支撐軸(5)，所述連接基板(1)的一側(cè)通過第一連接軸(2)轉(zhuǎn)動連接仿生魚尾(3)，所述仿生魚尾(3)在靠近連接基板(1)的一側(cè)固定連接有筒體(4)，所述筒體(4)的底部轉(zhuǎn)動連接有支撐軸(5)，所述支撐軸(5)的底端固定連接在連接基板(1)的頂部表面，所述筒體(4)在遠離仿生魚尾(3)的一端活動套接有桿體(6)，所述桿體(6)在遠離筒體(4)的一端通過轉(zhuǎn)軸(7)與轉(zhuǎn)桿(8)轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)桿(8)固定連接在第一驅(qū)動電機(9)的輸出軸，所述第一驅(qū)動電機(9)固定連接在連接基板(1)的頂部表面；

所述高速移動機構(gòu)包括側(cè)翼(10)、內(nèi)腔(11)、支桿(12)、傳動軸(13)和葉片(14)，所述側(cè)翼(10)的內(nèi)部開設有內(nèi)腔(11)，所述內(nèi)腔(11)的內(nèi)壁對稱固定連接有兩個支桿(12)，兩個所述支桿(12)之間轉(zhuǎn)動連接有傳動軸(13)，所述傳動軸(13)的表面套接有葉片(14)和從動帶輪(15)，所述從動帶輪(15)傳動連接傳動帶(16)的一端，所述傳動帶(16)的另外一端活動貫穿側(cè)翼(10)的一側(cè)并傳動連接主動帶輪(17)，所述主動帶輪(17)固定連接在第二驅(qū)動電機(18)的輸出端，所述第二驅(qū)動電機(18)固定連接在連接基板(1)的頂部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述側(cè)翼(10)為扇形結(jié)構(gòu)，且所述側(cè)翼(10)位于連接基板(1)側(cè)壁遠離仿生魚尾(3)的一端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述仿生魚尾(3)包括塊體(301)、第二連接軸(302)和板體(303)，所述塊體(301)的數(shù)量為若干個，若干個所述塊體(301)之間均通過第二連接軸(302)相互轉(zhuǎn)動連接，遠離連接基板(1)的所述塊體(301)通過第二連接軸(302)轉(zhuǎn)動連接有板體(303)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：若干所述塊體(301)、若干所述第二連接軸(302)與板體(303)構(gòu)成魚尾型結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述連接基板(1)的頂部表面固定連接有控制箱(19)，所述控制箱(19)電性連接第一驅(qū)動電機(9)與第二驅(qū)動電機(18)，所述控制箱(19)包括PCB、zigbee模塊與單片機控制模塊，所述PCB電性連接zigbee模塊與單片機控制模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：所述連接基板(1)在遠離仿生魚尾(3)的一側(cè)固定連接有安裝板(20)，所述安裝板(20)、所述連接基板(1)與所述仿生魚尾(3)的中軸線相互重合。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于：若干所述塊體(301)、若干所述第二連接軸(302)與板體(303)在水平方向上的中軸線位于同一條直線上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的一種仿生魚水下機器人驅(qū)動系統(tǒng)得到一種仿生魚水下機器人驅(qū)動方法，其特征在于：所述驅(qū)動方法步驟如下：

(1)慢速行走，通過遠程控制端開啟第一驅(qū)動電機(9)，隨后第一驅(qū)動電機(9)的輸出軸開始轉(zhuǎn)動，在第一驅(qū)動電機(9)的帶動下，轉(zhuǎn)桿(8)開始進行轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)桿(8)的傳動效果以及配合筒體(4)、支撐軸(5)和桿體(6)的傳動作用，使得仿生魚尾(3)左右搖擺，通過仿生魚尾(3)的左右搖擺動作，模仿魚類進行緩慢前行；

(2)快速行走，通過遠程控制端開啟兩個第二驅(qū)動電機(18)，兩個第二驅(qū)動電機(18)開始轉(zhuǎn)動，兩個第二驅(qū)動電機(18)分別帶動兩個主動帶輪(17)進行轉(zhuǎn)動，兩個主動帶輪(17)分別通過兩個傳動帶(16)與兩個從動帶輪(15)帶動兩個傳動軸(13)進行轉(zhuǎn)動，兩個傳動軸(13)分別帶動兩個葉片(14)轉(zhuǎn)動，在兩個葉片(14)轉(zhuǎn)動的作用下，帶動水流移動，在反作用力的作用下，使機器人前進；

(3)調(diào)整快速行走方向，在步驟(2)的狀態(tài)下，通過遠程控制端控制第一驅(qū)動電機(9)的輸出端轉(zhuǎn)動到合適的角度，第一驅(qū)動電機(9)的輸出端轉(zhuǎn)動到一定角度后，第一驅(qū)動電機(9)的輸出端帶動轉(zhuǎn)桿(8)進行轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)桿(8)通過轉(zhuǎn)軸(7)、桿體(6)、支撐軸(5)和筒體(4)的傳動作用，使得仿生魚尾(3)改變角度并在該角度下固定，通過改變仿生魚尾(3)的角度影響水流，從而改變機器人的前進方向。