一种水下高仿真机器鱼机构与系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水下高仿真机器鱼机构与系统，包括前壳、控制箱、鱼皮、背鳍和臀鳍，还包括动力机构和摆尾机构，所述动力机构位于控制箱以内；所述动力机构包括驱动电机、主控制电路、从控制电路和电源；所述摆尾机构包括曲柄机构、鱼骨和尾鳍；所述曲柄机构包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、轴承座、磁铁和摆杆；所述电源的输出端与主控制电路的输入端电连接；所述主控制电路的输出端与驱动电机的输入端电连接；所述从控制电路位于曲柄机构下方并与主控制电路通讯连接；所述驱动电机固定安装在控制箱内，控制箱末端开有轴孔；本实用新型专利技术采用单关节驱动鱼的游动，设计巧妙，结构合理。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水下仿生机器鱼
，尤其涉及一种可远程遥控的单关节水下高仿真机器鱼机构与系统。
技术介绍
机器鱼的发展体现了人类对海洋资源的开发日益重视，机器鱼的研究需结合仿生学，机械设计，材料学，控制学科等多种技术。现有的机器鱼有的结构复杂，多关节，成本较大；有的仅靠摆动尾部机构实现在水下运动，没有达到仿生的效果。
技术实现思路
针对以上问题，本技术的主要目的是提供一种的结构简单、单关节的水下高仿真机器鱼机构与系统。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:—种水下高仿真机器鱼机构与系统，包括前壳、控制箱、鱼皮、背鳍和臀鳍，还包括动力机构和摆尾机构，所述动力机构位于控制箱以内；所述动力机构包括驱动电机、主控制电路、从控制电路和电源；所述摆尾机构包括曲柄机构、鱼骨和尾鳍；所述曲柄机构包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、轴承座、磁铁和摆杆；所述电源的输出端与主控制电路的输入端电连接；所述主控制电路的输出端与驱动电机的输入端电连接；所述从控制电路位于曲柄机构下方并与主控制电路通讯连接；所述驱动电机固定安装在控制箱内，控制箱末端开有轴孔；所述轴承座与控制箱末端固定连接，且下端开口 ；所述第二伞齿轮通过轴承座下端开口与位于轴承座内部的第一伞齿轮啮合；所述第一伞齿轮的转轴穿过轴孔与驱动电机的输出轴固定连接；所述摆杆一端开有U型口，另一端固定在轴承座下方，摆杆下部开设有条形孔；所述磁铁穿过条形孔并固定连接在第二伞齿轮下方；所述鱼骨包括第一支撑环、多个中间支撑环和末端支撑板；所述鱼骨的每个支撑环及末端支撑板上下两端之间固定连接；所述第一支撑环上开设有销孔，并固定安装在控制箱上；所述末端支撑板中部开设有凹口，且沿纵向开设有支撑孔；所述支撑孔内插有支撑轴；所述摆杆开有U型口的一端伸向凹口并卡扣在支撑轴上；所述尾鳍与末端支撑板固定连接；所述鱼皮包裹在摆尾机构外面。作为优选，所述动力机构还包括减速机构；所述减速机构位于驱动电机与第一伞齿轮之间。作为优选，所述减速机构包括套设在驱动电机输出轴上的电机齿轮和与电机齿轮啮合的多个行星齿轮；所述减速机构与第一伞齿轮传动链接。作为优选，还包括套设在第一伞齿轮转轴上的密封圈压板和O型密封圈；所述密封圈压板位于控制箱内并紧贴减速机构的输出轴；所述O型密封圈位于轴承座内并紧贴控制箱末端的轴孔。作为优选，所述鱼骨的每个支撑环的周长小于其前一个支撑环的周长。作为优选，所述尾鳍和末端支撑板之间还包括连接件；所述连接件前端与末端支撑板固定连接；所述连接件包括多个连接板；每个连接板及尾鳍之间固定连接一个连接片。作为优选，还包括第一配重块和第二配重块；所述第一配重块位于电源下方；所述第二配重块位于与末端支撑板相邻的支撑环上。作为优选，还包括天线，天线内置于控制箱上端。作为优选，还包括充电接口，充电接口位于控制箱前端。作为优选，所述鱼皮为内皮，还包括外皮；所述外皮包裹在内皮外面。本技术具有以下优点:单电机单关节驱动机器鱼运动，结构简单，设计合理；设置减速机构，并将两个伞齿轮和摆杆作为曲柄使用，使得机器鱼游动更加优美；曲柄中心配有磁铁，实现磁控转向；鱼骨包括多个支撑环，每个支撑环的周长均小于其前一个支撑环的周长，使得机器鱼能有鱼的真实性；尾鳍前还设计有连接件，使得鱼尾摆动更有弹性；配有充电接口，电池没电可充电持续使用；鱼皮分两层形成双腔结构，内皮密封，外皮装饰。【附图说明】图1是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的整体结构示意图；图2是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的立体结构示意图；图3是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的鱼骨的正向视图；图4是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的鱼骨的前向视图；图5是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的鱼骨的俯视图；图6是本技术的水下高仿真机器鱼机构与系统的鱼骨的立体结构示意图。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。如图1和图2所示，一种水下高仿真机器鱼机构与系统，包括前壳1、控制箱2、鱼皮3、背鳍4和臀鳍5，还包括动力机构和摆尾机构，动力机构位于控制箱2以内；动力机构包括驱动电机6、主控制电路7、从控制电路8和电源9，主控制电路7为主控制板，从控制电路8为从控制板；摆尾机构包括曲柄机构、鱼骨10和尾鳍11 ;曲柄机构包括第一伞齿轮12、第二伞齿轮13、轴承座14、磁铁15和摆杆16，其中第一伞齿轮12为小伞齿轮、第二伞齿轮13为大伞齿轮；电源9为可充电电池，电源9的输出端与主控制电路7的输入端电连接；主控制电路7的输出端与驱动电机6的输入端电连接；从控制电路8位于曲柄机构下方并与主控制电路7通讯连接；驱动电机6固定安装在控制箱2内，控制箱2末端开设有轴孔；轴承座14为漏斗形且下端开口，轴承座14与控制箱2末端固定连接；第二伞齿轮13通过轴承座14下端开口与位于轴承座14内部的第一伞齿轮12啮合；第一伞齿轮12的转轴穿过控制箱2末端轴孔与驱动电机6的输出轴固定连接；摆杆16 —端开有U型口，另一端固定在轴承座14下方，摆杆16下部开设有条形孔；磁铁15穿过条形孔并固定连接在第二伞齿轮13下方。如图3、图4、图5和图6所示，摆尾机构中的鱼骨10包括第一支撑环17、多个中间支撑环18和末端支撑板19，其中每个支撑环的周长均小于其前一个支撑环的周长，使得鱼骨10保持鱼形外观；鱼骨10的每个支撑环及末端支撑板19上下两端之间均固定连接；第一支撑环17上开设有销孔，并固定连接在控制箱2上；末端支撑板19中部开设有凹口，且沿纵向开设有支撑孔，支撑孔内插有支撑轴20，支撑轴20为不锈钢轴；摆杆16开有U型口的一端伸向凹口并卡扣在支撑轴20上，使得摆杆16只能左右横向摆动。为使本技术在水中游动更优美，动力机构还设置有两级减速机构21，两级减速机构21之间传动链接。减当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下高仿真机器鱼，包括前壳、控制箱、鱼皮、背鳍和臀鳍，其特征在于：还包括动力机构和摆尾机构，所述动力机构位于控制箱以内；所述动力机构包括驱动电机、主控制电路、从控制电路和电源；所述摆尾机构包括曲柄机构、鱼骨和尾鳍；所述曲柄机构包括第一伞齿轮、第二伞齿轮、轴承座、磁铁和摆杆；所述电源的输出端与主控制电路的输入端电连接；所述主控制电路的输出端与驱动电机的输入端电连接；所述从控制电路位于曲柄机构下方并与主控制电路通讯连接；所述驱动电机固定安装在控制箱内，控制箱末端开有轴孔；所述轴承座与控制箱末端固定连接，且下端开口；所述第二伞齿轮通过轴承座下端开口与位于轴承座内部的第一伞齿轮啮合；所述第一伞齿轮的转轴穿过轴孔与驱动电机的输出轴固定连接；所述摆杆一端开有U型口，另一端固定在轴承座下方，摆杆下部开设有条形孔；所述磁铁穿过条形孔并固定连接在第二伞齿轮下方；所述鱼骨包括第一支撑环、多个中间支撑环和末端支撑板；所述鱼骨的每个支撑环及末端支撑板上下两端之间固定连接；所述第一支撑环上开设有销孔，并固定安装在控制箱上；所述末端支撑板中部开设有凹口，且沿纵向开设有支撑孔；所述支撑孔内插有支撑轴；所述摆杆开有U型口的一端伸向凹口并卡扣在支撑轴上；所述尾鳍与末端支撑板固定连接；所述鱼皮包裹在摆尾机构外面。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，周超，谭民，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所洛阳机器人与智能装备创新研究院，
类型：新型
国别省市：河南;41