一种仿生机械鱼制造技术

本发明专利技术公开了一种仿生机械鱼，其中包括机械鱼头部与机械鱼尾部，该机械鱼头部包括电源模块，主控单元及电机驱动，机械鱼尾部设置有减速电机于编码器模块，该编码器模块反馈机械鱼尾部关节位置状态；主控单元通过电机驱动控制四自由度鱼尾以指定运动规律摆动，推进鱼体在水中的前进，偏航运动；机械鱼头部设置有两组可转动升降舵，控制鱼体在水中的俯仰，横滚运动；采用本技术方案，可实现机械鱼在水中的可控游动。

A Bionic Robot Fish

【技术实现步骤摘要】
一种仿生机械鱼
本专利技术属于机器人领域，更具体地说，本专利技术涉及一种仿生机械鱼
技术介绍
随着机器人技术发展，仿生机器人作为其一细分类别在科研、教育、医疗等领域发挥着重要的作用，仿生机械鱼在水体中模拟正常鱼类活动，拥有高隐蔽性，对环境友好等优点。该类机器人可用于未知水域的勘探作业以及对水生动物的观察研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种仿生机械鱼的机械设计方案。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种仿生机械鱼，其特征在于：其中包括机械鱼头部和机械鱼尾部，该机械鱼头部内包括电源模块，主控单元，电机驱动及升降舵，机械鱼尾部设置有减速电机于编码器，该编码器模块反馈机械鱼尾部关节位置状态，主控单元通过电机驱动分别控制机械鱼尾部减速电机，实现鱼尾的规律摆动。本专利技术公开的一种仿生机械鱼，所述机械鱼尾部包括鱼尾本体和尾鳍，鱼尾本体内包括四个尾部模块，每个尾部模块内均设有所述减速电机，尾部模块的顶部设置有所述编码器模组，每个尾部模块首尾通过轴承与电机轴转动连接且通过螺丝紧固连接处，以使得鱼尾本体具有转动自由度，所述鱼尾末端设有安装孔连接柔性尾鳍，并且于机械鱼头部通过支架连接。本专利技术公开的一种仿生机械鱼，所述尾部模块内设有用于容纳减速电机的空腔，其空腔的开口设置在尾部模块的底部，尾部模块与底部相对应的侧部延伸设置有固定部，各尾部模块之间通过相邻模块的固定部连接减速电机输出轴，尾部模块顶部设置有端盖，该端盖内设置有用于安装所述编码器模组的凹槽，端盖和尾部模块之间相应的位置均设置有用于连接转轴的轴承。本专利技术公开的一种仿生机械鱼，所述机械鱼头部内设置有安装主控单元，电机驱动以及电源模组的安装支架，以固定主控单元，电机驱动以及电源模组，机械鱼头部的两侧均设置有连接于减速电机的升降舵，可相对机械鱼头部转动。本专利技术公开的一种仿生机械鱼，所述鱼尾本体的安装支架外围设置有拱形支架，该拱形支架半包裹鱼尾本体内安装支架的顶部和两侧，用于支撑机械鱼外部柔性防水材料。采用本技术方案，可实现机械鱼在水中的可控游动，通过对于四自由度鱼尾的控制，可模拟实现不同鱼类的尾部摆动规律，提高机械鱼在水中的游动效率。机械鱼中主体零件使用3D打印制作，有低成本，可配置型强的特点。可以作为水下移动平台搭载相应仪器完成对于水下环境的勘探任务。以下将结合附图和实施例，对本专利技术进行较为详细的说明。附图说明下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术一种仿生机械鱼的示意图；图2为本专利技术一种仿生机械鱼的俯视图；图3为本专利技术一种仿生机械鱼中安装支架的侧视图。图中标记为：1、机械鱼头部；2、机械鱼尾部；3、尾鳍；4、尾部模块；5、升降舵；6、端盖；7、尾部模块内空腔；8、减速电机；9、电池安装支架。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。图1为本专利技术一种仿生机械鱼的示意图，如图所示的一种仿生机械鱼，其中包括机械鱼头部1和机械鱼尾部2，该机械鱼头部1内包括用于控制鱼尾摆动的主控单元，电机驱动及电源模组，机械鱼尾部2设置有减速电机8和编码器模组，该编码器模块反馈机械鱼尾部关节位置状态，以完成对鱼尾各个转动关节的闭环控制。主控单元通过电机驱动控制四自由度鱼尾以指定运动规律摆动，推进鱼体在水中的前进，偏航运动。机械鱼头部设置有2组可转动升降舵，控制鱼体在水中的俯仰，横滚运动，以实现仿生鱼在水体中的可控游动。图2为本专利技术一种仿生机械鱼的俯视图，图3为本专利技术一种仿生机械鱼中安装支架的侧视图，如图所示的机械鱼尾部2包括鱼尾本体和尾鳍3，鱼尾本体内包括四个依次转动连接的尾部模块4，每个尾部模块4内均设有减速电机，尾部模块的顶部设置有编码器，每个尾部模块4首尾通过轴承和转轴相转动连接且通过螺丝紧固减速电机输出轴，以使得鱼尾本体具有转动自由度，所述尾鳍和机械鱼尾部通过支架连接，尾鳍3和机械鱼头部1分别通过相应的通孔和转轴连接于鱼尾本体的两端；尾部模块4内设有用于容纳减速电机的空腔，其空腔的开口设置在安装支架的底部，尾部模块与底部相对应的侧部延伸设置有固定部，各安装支架4之间通过相邻模块的固定部紧固减速电机，尾部模块4顶部设置有端盖6，该端盖6内设置有用于放置所述编码器模组的凹槽，端盖6和安装支架4之间相应的位置均设置有用于连接转轴的轴承；机械鱼头部1内设置有安装主控单元，电机驱动以及电源模组的安装支架，鱼头的两侧均设置有升降舵5，升降舵5与鱼头两侧为转动连接；鱼尾本体的安装支架外围设置有拱形支架，该拱形支架半包裹鱼尾本体内安装支架的顶部和两侧，用于支撑机械鱼外部柔性防水材料。采用本技术方案，可实现机械鱼在水中的可控游动，通过对于四自由度鱼尾的控制，可模拟实现不同鱼类的尾部摆动规律，提高机械鱼在水中的游动效率。机械鱼中主体零件使用3D打印制作，有低成本，可配置型强的特点。可以作为水下移动平台搭载相应仪器完成对于水下环境的勘探任务。上面结合附图对本专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生机械鱼，其特征在于：其中包括机械鱼头部和机械鱼尾部，该机械鱼头部内包括电源模块，主控单元，电机驱动及升降舵，机械鱼尾部设置有减速电机于编码器，该编码器模块反馈机械鱼尾部关节位置状态，主控单元通过电机驱动分别控制机械鱼尾部减速电机，实现鱼尾的规律摆动。

【技术特征摘要】
1.一种仿生机械鱼，其特征在于：其中包括机械鱼头部和机械鱼尾部，该机械鱼头部内包括电源模块，主控单元，电机驱动及升降舵，机械鱼尾部设置有减速电机于编码器，该编码器模块反馈机械鱼尾部关节位置状态，主控单元通过电机驱动分别控制机械鱼尾部减速电机，实现鱼尾的规律摆动。2.按照权利要求1所述的一种仿生机械鱼，其特征在于，所述机械鱼尾部包括鱼尾本体和尾鳍，鱼尾本体内包括四个尾部模块，每个尾部模块内均设有所述减速电机，尾部模块的顶部设置有所述编码器模组，每个尾部模块首尾通过轴承与电机轴转动连接且通过螺丝紧固连接处，以使得鱼尾本体具有转动自由度，所述鱼尾末端设有安装孔连接柔性尾鳍，并且于机械鱼头部通过支架连接。3.按照权利要求2所述的一种仿生机械鱼，其特征在于，所述尾部模块内设有用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭爽，
申请(专利权)人：彭爽，
类型：发明
国别省市：安徽,34