[發明專利]一種泥下運行機器魚

在審

• 申請號: 202110531745.0
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113148078A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 宋玉秋;鄔立巖;辛明金;徐燕;張志聰;馬博文;單仁寶
• 申請（專利權）人: 沈陽農業大學
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙) 21241
• 代理人: 呂敏

一種泥下運行機器魚，屬于泥下運行機器技術領域。包括罩體、驅動裝置、浮潛裝置和方向控制裝置，罩體的筒罩兩端分別連接頭罩和尾罩；在所述罩體內設置整體骨架；驅動裝置的前驅動機構的驅動齒圈安裝在頭罩和筒罩間，后驅動機構的驅動齒圈安裝在筒罩和尾罩間，且前驅動機構和后驅動機構的驅動齒圈上分別設置有旋向相反的驅動葉片，前、后驅動齒圈及其上的驅動葉片在工作時轉動方向相反；浮潛裝置的驅動機構設置在筒罩內，驅動設置在筒罩外的浮潛板擺動方向相反，控制整體上浮下潛；方向控制裝置連接在尾罩處，控制運行方向。本發明采用兩旋向相反的螺旋葉片驅動，依靠泥壤反作用，推動機器前進，結構簡單，便于實現高速前進，且調速方便。

技術領域

本發明涉及一種泥下運行機器魚,可攜帶檢測裝置，應用于水田種植、水產養殖等泥下采樣、監測作業，也可應用于泥下考古、泥下勘探等。

背景技術

隨著仿生技術的不斷改善，仿生機器人已經廣泛應用到世界各個領域，為了提高機器人的性能，研究學者們利用傳感器、微型計算機、無線控制技術對機器人進行協助操作。仿生學是研究生物的特殊結構及運動肌理，為科學技術提供新的設計理念和工作方式的一種技術科學，為機器人的發展與方向提供了新的思路。

現有的水下拱泥機器人(專利申請號為CN201710445841.7)是利用蚯蚓的獨特的拱泥方式，通過對其外形結構、運動肌理進行仿生分析設計而成。用于水產養殖業、水下考古、水下探險、測量水底污染程度、沉船事故救援以及測繪海底地圖等領域。其具體技術方案：一種仿蚯蚓的水下拱泥機器人，包括順序連接的拱泥頭機構、第一前進轉向機構、第一支撐機構、第二前進轉向機構、第二支撐機構、尾部倉和通信單元，所述第一前進轉向機構中的第一球鉸鏈與拱泥頭機構中的前端蓋連接；第一前進轉向機構中的第一萬向節鉸鏈與第一支撐機構中的第一連接板連接；第二前進轉向機構中的第二球鉸鏈與第一支撐機構的后端連接；第二前進轉向機構中的第二萬向節鉸鏈與第二支撐機構中的第二連接板連接；第二支撐機構的后端連接尾部倉，通信單元和拱泥頭機構、第一前進轉向機構、第一支撐機構、第二前進轉向機構、第二支撐機構及尾部倉電連接。這種機器人的蠕動拱泥方式結構復雜、移動速度慢，機動性差，影響作業效率。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種泥下運行機器魚，采用兩旋向相反的螺旋葉片驅動，依靠泥壤反作用，推動機器前進，結構簡單，便于實現高速前進，機動性好，且調速方便，且可以在水中運行。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明一種泥下運行機器魚，包括罩體、驅動裝置、浮潛裝置、方向控制裝置和控制系統；

所述罩體包括頭罩、筒罩和尾罩，所述筒罩兩端通過支撐盤、骨架分別連接頭罩和尾罩；在所述罩體內設置整體骨架；

所述驅動裝置包括前驅動機構和后驅動機構，前驅動機構的驅動齒圈安裝在頭罩和筒罩間，后驅動機構的驅動齒圈安裝在筒罩和尾罩間，且前驅動機構和后驅動機構的驅動齒圈外緣分別設置有旋向相反的驅動葉片，前、后驅動齒圈及其上的驅動葉片在工作時轉動方向相反；

所述浮潛裝置包括前、后浮潛機構，其驅動機構設置在筒罩內，浮潛板設置在筒罩外，驅動設置在筒罩外的浮潛板擺動方向相反，控制整體上浮下潛。

所述方向控制裝置連接在尾罩處，控制運行方向；

所述控制系統分別連接驅動裝置、浮潛裝置及方向控制裝置，控制各裝置運行，并匯集處理檢測信號和姿態信號，傳送至地面工作站。

進一步地，所述骨架上位于罩筒兩端分別連接兩個支撐盤，其中筒罩兩端分別為支撐盤Ⅱ和支撐盤Ⅲ，頭罩和尾罩分別與支撐盤Ⅰ、支撐盤Ⅳ連接，每個所述支撐盤與頭罩、筒罩、尾罩間均設置密封裝置。

進一步地，所述前驅動機構和后驅動機構結構相同，均包括驅動電機、驅動齒輪、驅動齒圈和多個驅動葉片，所述驅動電機輸出軸端均安裝驅動齒輪，驅動齒輪與所述驅動齒圈嚙合傳動；沿驅動齒圈外周上均勻間隔設置有多個螺旋驅動葉片。