一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，包括主体部分、蟹钳、蟹腿和拟态防水外壳，所述蟹腿和所述蟹钳分设于所述主体部分两侧，所述蟹钳包括固定在所述主体部分前部两侧的第三钳臂、铰接在所述第三钳臂端部的第二钳臂和铰接在所述第二钳臂端部的第一钳臂，所述第一钳臂末端设有蟹钳除草剪，所述蟹钳内部设有剪切伸展机构和复位机构，所述剪切伸展机构用于在驱动所述蟹钳除草剪开合并同时让所述蟹钳向内侧方向伸展，所述复位机构用于让所述蟹钳恢复初始位置。本发明专利技术保证了对螃蟹的惊扰最小，避免对螃蟹的生长繁殖造成影响，还能通过蟹钳除草剪及时对生长过快的水草进行及时减除，保证了养殖环境适宜螃蟹生长繁殖。

A bionic observation robot for weeding and crab like diving with solar power

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人
本专利技术涉及一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人。
技术介绍
作为仿生机器人中的一种，拟蟹机器人通过模拟螃蟹的形态，实现近似螃蟹的运动方式。通过表面附着拟态外壳，就能将拟蟹机器人混入螃蟹养殖区域，对螃蟹的行为活动进行观察，能够有助于接近了解螃蟹的生长状态并不会对其活动造成干扰。如专利号为CN201920240063.2和专利号为CN201721069872.9的技术都提供了能够模仿螃蟹移动方式的机器人。另一方面养殖河蟹需要在水中栽培一定量水草提供立体化良性环境，水草能净化水质外，还是河蟹重要的营养来源，但水草过度生长，会消耗过多的溶氧，过渡生长也可能导致水质恶化，因此可以利用拟蟹机器人定期清理水草。为了避免异常行为惊扰其他螃蟹，需要采用不容易造成异常景象的方式切除过度生长的水草。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，以解决现有技术中常规除草装置使用时会惊扰螃蟹，一定程度影响螃蟹生长过程的问题。所述的一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，包括主体部分、蟹钳、蟹腿和拟态防水外壳，所述蟹腿和所述蟹钳分设于所述主体部分两侧，所述蟹钳包括固定在所述主体部分前部两侧的第三钳臂、铰接在所述第三钳臂端部的第二钳臂和铰接在所述第二钳臂端部的第一钳臂，所述第一钳臂末端设有蟹钳除草剪，所述蟹钳内部设有剪切伸展机构和复位机构，所述剪切伸展机构用于在驱动所述蟹钳除草剪开合并同时让所述蟹钳向内侧方向伸展，所述复位机构用于让所述蟹钳恢复初始位置，所述蟹钳除草剪包括剪切电机、固定在所述第一钳臂末端的固定钳板和铰接在所述第一钳臂末端的活动钳板，所述固定钳板和所述活动钳板设有相互咬合的刀刃，所述活动钳板一端经连接其的铰轴伸入第一钳臂内，所述剪切电机的输出轴安装有主动齿轮，所述主动齿轮一侧铰接有第一连杆，所述活动钳板一端伸入所述第一钳臂并铰接到所述第一连杆。优选的，所述第一钳臂与所述第二钳臂通过转轴一铰接，所述剪切伸展机构包括安装在所述铰轴一上的棘轮、一端转动连接在所述铰轴一上的摆杆，铰接到所述摆杆端部的第二连杆、与所述主动齿轮啮合的从动齿轮、根端铰接在所述摆杆上面的拨动棘爪和转动连接在所述第一钳臂内的止逆棘爪，所述第二连杆端部铰接在所述从动齿轮上，所述拨动棘爪和所述止逆棘爪上均设有扭簧并在所述扭簧作用下抵在所述棘轮上，所述转轴一与所述第二钳臂固定连接。优选的，所述第二钳臂与所述第三钳臂通过转轴二铰接，钳臂连杆两端分别铰接到所述第二钳臂与所述第一钳臂，所述钳臂连杆两端位于所述转轴一到所述转轴二连线的两侧。优选的，所述主动齿轮与所述从动齿轮形状大小相同，所述第一连杆位于距离所述拟蟹机器人中心最近的极点位置时，所述第二连杆位于距离所述拟蟹机器人中心最远的极点位置。优选的，所述复位机构包括安装在所述第二钳臂上的复位电机，所述复位电机输出端安装有复位齿轮，所述转轴一上转动连接有弧形齿条和摇杆，所述弧形齿条和摇杆对称设于所述转轴一两边并相互固定连接，所述弧形齿条与所述复位齿轮啮合，所述摇杆伸出端固定有固定连接柱，所述固定连接柱与所述第一钳臂固定连接。优选的，所述棘轮与所述转轴一之间设有解锁机构，所述棘轮转动连接在所述转轴一上，所述解锁机构包括设在所述转轴一侧面的滑动键槽，滑动连接于所述滑动键槽的金属滑键，所述金属滑键侧面部分露出所述滑动键槽，所述棘轮中心的安装孔设有与所述金属滑键露出部分相配合的键连接槽，所述金属滑键与所述滑动键槽一端之间连接有压簧，所述转轴一设有压簧一端设有同轴连接的解锁柱，所述解锁柱内设有电磁铁，所述电磁铁通电时吸引所述金属滑键，所述金属滑键移出所述键连接槽。优选的，所述主体部分上部设有若干推进装置，所述推进装置布置在所述主体部分四周，所述推进装置包括螺旋桨、伸缩支撑杆、齿条、推进齿轮、支撑杆驱动电机和支撑底座，所述支撑底座固定于主体部分内，所述支撑底座为C形结构，所述支撑杆驱动电机安装于所述支撑底座内一侧，所述伸缩支撑杆滑动连接于所述支撑底座内另一侧，所述伸缩支撑杆侧面固定有所述齿条，所述支撑杆驱动电机输出端安装有所述推进齿轮，所述推进齿轮与所述齿条啮合，所述伸缩支撑杆一端伸出所述主体部分安装有螺旋桨的驱动电机，所述螺旋桨安装于所述驱动电机的输出轴。优选的，所述拟态防水外壳顶部覆盖安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板与安装于所述主体部分内的电源相连。优选的，所述主体部分内还设有蟹腿驱动装置、摄像装置和控制器，所述蟹腿驱动装置成对分设于所述主体部分两边与对应侧的各个蟹腿传动连接，所述摄像装置成对设置在所述主体部分的前部，所述控制器分别电连接到电源、所述蟹腿驱动装置、所述摄像装置、所述推进装置、以及所述蟹钳内的各个电机和解锁机构。优选的，所述摄像装置包括微型电缸和摄像头，所述微型电缸的伸缩端安装所述摄像头。本专利技术具有如下优点：本专利技术形态模拟螃蟹形状通过拟态防水外壳保证了对螃蟹的惊扰最小，避免对螃蟹的生长繁殖造成影响，还能通过蟹钳除草剪及时对生长过快的水草进行及时减除，保证了养殖环境适宜螃蟹生长繁殖。本专利技术还通过剪切伸展机构实现了蟹钳除草剪与各钳臂之间伸展过程的协同运动，实现了蟹钳除草剪闭合切割时蟹钳相对固定，而蟹钳除草剪打开时，其位置同步向内移动的效果，这样既能保证剪切时蟹钳除草剪的稳定性，又能让蟹钳除草剪每次剪切后打开时，其位置能向内侧移动已准备剪切下一部分水草，使用可靠，协同性好。该装置还通过复位机构和解锁机构协同工作，实现了方便复位的效果。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术中蟹钳内部的结构示意图。图3为本专利技术中剪切伸展机构的结构示意图。图4为本专利技术中复位机构的的结构示意图。图5为本专利技术中棘轮解锁机构的结构示意图。图6为本专利技术中拟态防水外壳的结构示意图附图中的标记为：1、拟态防水外壳，2、主体部分，3、蟹钳，301、固定钳板，302、第一钳臂，303、第二钳臂，304、第三钳臂，305、刀刃，306、活动钳板，307、第一连杆，308、第二连杆，309、主动齿轮，310、摆杆，311、拨动棘爪，312、棘轮，313、摇杆，314、弧形齿条，315、复位电机，316、复位齿轮，317、钳臂连杆，318、剪切电机，319、解锁柱，320、止逆棘爪，321、固定连接柱，322、金属滑键，323、滑动键槽，324、电磁铁，325、从动齿轮，4、蟹腿，5、摄像装置，6、蟹腿驱动装置，7、推进装置，71、螺旋桨，72、伸缩支撑杆，73、齿条，74、推进齿轮，75、支撑杆驱动电机，76、支撑底座，8、控制器，9、电源，10、太阳能电池板。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术具体实施方式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。如图1-6所示，本专利技术提供了一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：包括主体部分(2)、蟹钳(3)、蟹腿(4)和拟态防水外壳(1)，所述蟹腿(4)和所述蟹钳(3)分设于所述主体部分(2)两侧，所述蟹钳(3)包括固定在所述主体部分(2)前部两侧的第三钳臂(304)、铰接在所述第三钳臂(304)端部的第二钳臂(303)和铰接在所述第二钳臂(303)端部的第一钳臂(302)，所述第一钳臂(302)末端设有蟹钳(3)除草剪，所述蟹钳(3)内部设有剪切伸展机构和复位机构，所述剪切伸展机构用于在驱动所述蟹钳(3)除草剪开合并同时让所述蟹钳(3)向内侧方向伸展，所述复位机构用于让所述蟹钳(3)恢复初始位置，所述蟹钳(3)除草剪包括剪切电机(318)、固定在所述第一钳臂(302)末端的固定钳板(301)和铰接在所述第一钳臂(302)末端的活动钳板(306)，所述固定钳板(301)和所述活动钳板(306)设有相互咬合的刀刃(305)，所述活动钳板(306)一端经连接其的铰轴伸入第一钳臂(302)内，所述剪切电机(318)的输出轴安装有主动齿轮(309)，所述主动齿轮(309)一侧铰接有第一连杆(307)，所述活动钳板(306)一端伸入所述第一钳臂(302)并铰接到所述第一连杆(307)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：包括主体部分(2)、蟹钳(3)、蟹腿(4)和拟态防水外壳(1)，所述蟹腿(4)和所述蟹钳(3)分设于所述主体部分(2)两侧，所述蟹钳(3)包括固定在所述主体部分(2)前部两侧的第三钳臂(304)、铰接在所述第三钳臂(304)端部的第二钳臂(303)和铰接在所述第二钳臂(303)端部的第一钳臂(302)，所述第一钳臂(302)末端设有蟹钳(3)除草剪，所述蟹钳(3)内部设有剪切伸展机构和复位机构，所述剪切伸展机构用于在驱动所述蟹钳(3)除草剪开合并同时让所述蟹钳(3)向内侧方向伸展，所述复位机构用于让所述蟹钳(3)恢复初始位置，所述蟹钳(3)除草剪包括剪切电机(318)、固定在所述第一钳臂(302)末端的固定钳板(301)和铰接在所述第一钳臂(302)末端的活动钳板(306)，所述固定钳板(301)和所述活动钳板(306)设有相互咬合的刀刃(305)，所述活动钳板(306)一端经连接其的铰轴伸入第一钳臂(302)内，所述剪切电机(318)的输出轴安装有主动齿轮(309)，所述主动齿轮(309)一侧铰接有第一连杆(307)，所述活动钳板(306)一端伸入所述第一钳臂(302)并铰接到所述第一连杆(307)。


2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：所述第一钳臂(302)与所述第二钳臂(303)通过转轴一铰接，所述剪切伸展机构包括安装在所述铰轴一上的棘轮(312)、一端转动连接在所述铰轴一上的摆杆(310)，铰接到所述摆杆(310)端部的第二连杆(308)、与所述主动齿轮(309)啮合的从动齿轮(325)、根端铰接在所述摆杆(310)上面的拨动棘爪(311)和转动连接在所述第一钳臂(302)内的止逆棘爪(320)，所述第二连杆(308)端部铰接在所述从动齿轮(325)上，所述拨动棘爪(311)和所述止逆棘爪(320)上均设有扭簧并在所述扭簧作用下抵在所述棘轮(312)上，所述转轴一与所述第二钳臂(303)固定连接。


3.根据权利要求2所述的一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：所述第二钳臂(303)与所述第三钳臂(304)通过转轴二铰接，钳臂连杆(317)两端分别铰接到所述第二钳臂(303)与所述第一钳臂(302)，所述钳臂连杆(317)两端位于所述转轴一到所述转轴二连线的两侧。


4.根据权利要求3所述的一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：所述主动齿轮(309)与所述从动齿轮(325)形状大小相同，所述第一连杆(307)位于距离所述拟蟹机器人中心最近的极点位置时，所述第二连杆(308)位于距离所述拟蟹机器人中心最远的极点位置。


5.根据权利要求4所述的一种太阳能发电潜水仿生观测除草拟蟹机器人，其特征在于：所述复位机构包括安装在所述第二钳臂(303)上的复位电机(315)，所述复位电机(315)输出端安装有复位齿轮(316)，所述转轴一上转动连接有弧形齿条(314)和摇杆(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：成欢，许虹，项志略，殷加龙，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32