一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼制造技术

本发明专利技术公开了一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼，该机器鱼包括有左翼组件、右翼组件、头部罩、尾部罩、Ａ升降舵、Ｂ升降舵、方向舵、机身壳体组件、Ａ法兰盘、Ｂ法兰盘、摄像机安装台、安装板、Ａ电机驱动组件、Ｂ电机驱动组件、电池和舵机驱动组件。左翼组件与右翼组件对称设置在机身壳体组件的两侧，Ａ电机驱动组件与Ｂ电机驱动组件对称设置在电池的两侧。摄像机安装台设置在头部罩内。安装板、Ａ电机驱动组件、Ｂ电机驱动组件、电池和舵机驱动组件设置在机身壳体组件内。本发明专利技术机器鱼可以实现仿牛鼻鲼的各种游动方式：如直线游动、上升下潜、灵活转弯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器鱼，更特别地说，是指一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼。
技术介绍
相对目前研制的一些水下航行器(AUV、 ROV、潜艇等等)，自然界的鱼类无论 是速度、机动性还是效率、能耗方面都具有非常明显的优势。为了提高水下航行器的 运动性能，降低噪声提高效率，国外一些大学和研究机构从20世纪90年代中期就 开始了对鱼类的仿生研究。仿生机器鱼的推进方式相对传统的螺旋桨拖进方式具有噪 声低、效率高等优点，它在水下勘探、水质检测和军事侦察等领域都有着广泛的应用。 目前，现有的仿生机器鱼无论是尾鳍推进还是胸鳍推进，在用尾鳍或者胸鳍提 供推进力的同时主要是通过附加的舵面来提供俯仰或者偏航力矩，在舵面的作用才能 完成机器鱼的上升下潜和转弯运动。 专利技术 内 容本专利技术提供了一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼，能够实现仿牛鼻鲼的各种游动方 式直线游动、上升下潜、灵活转弯。其特点是结构紧凑、控制方便、运动灵活，可 根据功能需求灵活改变胸鳍拍动模式从而实现不同的运动。本专利技术的一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼，该机器鱼包括有左翼组件、右翼组 件、头部罩、尾部罩、A升降舵、B升降舵、方向舵、机身壳体组件、A法兰盘、B 法兰盘、摄像机安装台、安装板、A电机驱动组件、B电机驱动组件、电池和舵机驱 动组件。左翼组件与右翼组件对称设置在机身壳体组件的两侧；A电机驱动组件与B 电机驱动组件对称设置在电池的两侧；摄像机安装台设置在头部罩内；安装板、A电 机驱动组件、B电机驱动组件、电池和舵机驱动组件设置在机身壳体组件内。 本专利技术设计的一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼优点在于(1) 采用电机驱动左翼组件和右翼组件的上下拍动，实现机器鱼的前进，能够灵活 改变胸鳍的拍动频率和幅度。(2) 釆用舵机驱动连杆的运动，实现机器鱼的上升下潜和转弯运动。(3) 通过在机身壳体上设置放置配重块的腔，方便地实现了对机器鱼的配重。7(4) 现有的尾鳍推进或者胸鳍推进的机器鱼除了主要的推进机构之外还需要附加 的控制舵面提供俯仰和偏航力矩才能完成上升下潜和转弯动作，而本专利技术主要 是通过改变胸鳍的拍动模式来提供俯仰和偏航力矩，结构紧凑，控制方便。(5) 现有的胸鳍扑翼式推进机器鱼都是通过曲柄摇杆或者其它机械传动方式完成 电机转动到胸鳍摆动的运动转变，这种结构在电机调速时只能改变胸鳍的扑翼 频率，而不能改变扑翼幅度。而本专利技术采用的控制结构可以灵活改变胸鳍扑翼 频率、扑翼幅度、胸鳍的运动相位，可完全模仿牛鼻鲼的各种运动模式，从而 实现直线游动模式、上升下潜模式、转弯模式。另外，这种控制结构还可以灵 活调整胸鳍摆动曲线，比如正弦拍动、锯齿形拍动、梯形拍动等等，这样方便 开展各种运动模式的试验对比研究。附图说 明附图说明图1是本专利技术的仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼的结构图。图1A是本专利技术的仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼的底部结构图。图1B是本专利技术的仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼的分解图。图2是本专利技术的左翼组件、右翼组件的分解图。图3是本专利技术的A法兰盘的结构图。图3A是本专利技术的A法兰盘的A-A向剖视图。图4是本专利技术的B法兰盘的结构图。图4A是本专利技术的B法兰盘的另一视角结构图。图5是本专利技术的摄像机安装架的结构图。图6是本专利技术的仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼的驱动部分的分解图。图7是本专利技术的仿牛鼻鲼的胸鳍推进机器鱼的升降、转向部分的结构图。图7A是本专利技术的A升降控制组件的结构图。图7B是本专利技术的A升降控制组件中的A连接杆的结构图。图7C是本专利技术的A升降控制组件中的A舵面轴的结构图。图7D是本专利技术的A升降控制组件中的A平尾夹的结构图。图7E是本专利技术的B升降控制组补的结构图。图7F是本专利技术的B升降控制组件中的B连接杆的结构图。图7G是本专利技术的B升降控制组件中的B舵面轴的结构图。图7H是本专利技术的B升降控制组件中的B平尾夹的结构图。图71是本专利技术的方向控制组件的结构图。图7J是本专利技术的方向降控制组件中的C连接杆的结构图。图7K是本专利技术的方向降控制组件中的C舵面轴的结构图。图7L是本专利技术的方向降控制组件中的C平尾夹的结构图。l.左翼组件1- 4.左翼压盖2- 3.右翼翼接头 5.机身壳体组件 5D.空腔 52a.A左裙边 54.左水平安定面 58.前连接件 6-l.前连接盘 6-5.A圆形凹槽6- 9.长槽7- 2.尾端环 7-6.空腔 7-10.F通孔 9-1.底板ll-l.A直流伺服电机11- 5.A驱动输出轴 12.B电机驱动组件12- 4.B滑脂筒 12-8.J通孔14A. A升降控制组件14A-1 .A连接杆 14A-4.A舵机舵盘 14A-5.A舵机 14A-62.舵面轴A段 14A-63.舵面轴B段 14A-72.短夹板 14A-73.M通孔 14八-9^聚四氟乙烯套 14B-2.C圆柱连接端UB-3.D圆柱连接端 14B-6.B舵面轴 14B-61.连接板 14B-7.B平尾夹 14B-71.长夹板 14B-74.P通孔 14B-8.B连接板 14C.方向控制组件 14C-1.C连接杆 14C-4.C舵机舵盘 14C-5.C舵机 14C-62.舵面轴A段 14C-63.舵面轴B段 14C-72.短夹板 14C-73.Q通孔 14C-9.C聚四氟乙烯套 14a.A升降舵图中1- 3.左翼翼接头2- 2.右翼翼根 4.尾部罩 5C.前端 5lc.A安装位 53.右水平安定面 57.垂直安定面 6.A法兰盘6-4.支撑梁 6-8. B通孔6- ll.右胸鳍运动空间7- 1.底盘7-5.方向舵安装槽7-9.E通孔9.安装板ll.A电机驱动组件 11-4.A滑脂筒11- 8.H通孔12- 3,B联轴器 12-7.1通孔1- 1.左翼 2.右翼组件2- 4.右翼压盖 5A.机身壳体 51a.A右裙边 52b.B左裙边 55.右配重腔 59.后连接件 6-2.后连接盘 6-6.A通孔 6-10.左胸鳍运动空间6- 12.螺纹孔7- 3.A升降舵安装槽 7-7.C通孔 8.摄像机安装台 9-2丄形板11- 6.A电机安装座12- l.B直流伺服电机 12-5.B驱动输出轴 13.电池14A-2.A圆柱连接端 14A-6.A舵面轴 14A-7.A平尾 14A-74.N通孔 14B.B升降控制组件 14B-4.B舵机舵盘 14B-62.舵面轴A段 14B-72.短夹板 14B-9.B聚四氟乙烯套 14C-2.E圆柱连接端 HC-6.C舵面轴 HC-7.C平尾夹 HC-74.R通孔 14b.B升降舵1- 2.左翼翼根钣金2- 1.右翼 3.头部罩 5B.尾端 51b.B右裙边 52c.B安装位 56.左配重腔6-3.凸圆台6- 7.B圆形凹槽7.B法兰盘7- 4.B升降舵安装槽7- 8.D通孔8- 1.安装板l-3.A联轴器1- 7.G通孔2- 6.B电机安装座 4.升降和方向驱动组件 4A-3.B圆柱连接端 4A-61.连接板 4A-71.长夹板 4八-8^连接板 4B-1.B连接杆 4B-5.B舵机 4B-63.舵面轴B段 4B-73.0通孔4C-3.F圆柱连接端 4C-61.连接板 4C-71.长夹板 4C-8.C连接板 14c.方向舵具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿牛鼻鲼的胸鳍推进式机器鱼，其特征在于：该机器鱼包括有左翼组件（１）、右翼组件（２）、头部罩（３）、尾部罩（４）、Ａ升降舵（４ａ）、Ｂ升降舵（４ｂ）、方向舵（４ｃ）、机身壳体组件（５）、Ａ法兰盘（６）、Ｂ法兰盘（７）、摄像机安装台（８）、安装板（９）、Ａ电机驱动组件（１１）、Ｂ电机驱动组件（１２）、电池（１３）和舵机驱动组件（１４）；　Ａ升降舵（４ａ）与Ｂ升降舵（４ｂ）的结构相同；　左翼组件（１）与右翼组件（２）的结构相同，且左翼组件（１）与右翼组件（２）对称 设置在机身壳体组件（５）的两侧；　Ａ电机驱动组件（１１）与Ｂ电机驱动组件（１２）的结构相同，且Ａ电机驱动组件（１１）与Ｂ电机驱动组件（１２）对称设置在电池（１３）的两侧；　摄像机安装台（８）设置在头部罩（３）内；　安装板（ ９）、Ａ电机驱动组件（１１）、Ｂ电机驱动组件（１２）、电池（１３）和舵机驱动组件（１４）设置在机身壳体组件（５）内；　左翼组件（１）由左翼（１－１）、左翼翼根（１－２）、左翼翼接头（１－３）和左翼压盖（１－４）构成；左翼压盖（１－４） 连接在左翼翼接头（１－３）的前端，左翼翼接头（１－３）的后端上连接有左翼翼根（１－２）的前端，左翼翼根（１－２）的后端连接有左翼（１－１）；左翼组件（１）在Ａ直流伺服电机的驱动下实现上下拍动；　右翼组件（２）由右翼（２－１）、右翼翼根 （２－２）、右翼翼接头（２－３）和右翼压盖（２－４）构成；右翼压盖（２－４）连接在右翼翼接头（２－３）的前端，右翼翼接头（２－３）的后端上连接有右翼翼根（２－２）的前端，右翼翼根（２－２）的后端连接有右翼（２－１）；右翼组件（２）在Ｂ直流伺服电机的驱动下实现上下拍动；　头部罩（３）连接在Ａ法兰盘（６）的前端连接盘（６－１）上；头部罩（３）内放置有摄像机安装台（８），且摄像机安装台（８）安装在Ａ法兰盘（６）的前端连接盘（６－１）的板面上；　尾部罩（４）连接在Ｂ法兰盘 （７）上；　机身壳体组件（５）包括有机身壳体（５Ａ）、右配重腔（５５）、左配重腔（５６）、前连接件（５８）、后连接件（５９）；右配重腔（５５）内放置有右配重块；左配重腔（５６）内放置有左配重块；机身壳体（５Ａ）的前端（５Ｃ）安装有前连 接件（５８）；机身壳体（５Ａ）的后端（５Ｂ）安装有后连接件（５９）；机身壳体（５Ａ）的底部沿纵向对称面安装有垂直安定面（５７）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕树生，高俊，刘聪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[]