【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，尤其涉及一种仿生机器鱼。
技术介绍
1、仿生机器鱼是一种外形与鱼类相近或相似的机器人，可用于狭窄、危险的水下环境，完成水下监测、水下侦查、水下救援、水下考古、海洋生物考察、水下设备检修等工作。现有的仿生机器鱼无法在线调控主动刚度。
2、因此，有必要提供一种新的仿生机器鱼来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提供一种仿生机器鱼，旨在解决现有技术中的仿生机器鱼无法在线调控主动刚度的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的一种仿生机器鱼，包括依次铰接的头部组件、仿生张拉尾部组件和尾鳍组件；
3、所述头部组件包括驱动件和驱动泵，所述驱动件设置有绕线盘，所述绕线盘缠绕有拉线，所述拉线的两端均穿过所述仿生张拉尾部组件并与所述尾鳍组件的两侧连接；
4、所述仿生张拉尾部组件包括可变拉伸刚度弹簧，所述可变拉伸刚度弹簧形成有容纳腔；所述驱动泵能抽取或补充所述容纳腔中的空气，以调整所述可变拉伸刚度弹簧的拉伸刚度。
5、在一实施方式中，所述仿生张拉尾部组件包括交叉设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆两者的两端分别与所述头部组件和所述尾鳍组件铰接；所述可变拉伸刚度弹簧的数量为两个，其中一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述尾鳍组件的一端连接，另一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第二连杆连接于所述头部组件的一端和所述第
6、在一实施方式中，所述仿生张拉尾部组件的数量为多个，多个所述仿生张拉尾部组件依次铰接。
7、在一实施方式中，任意相邻两个所述仿生张拉尾部组件之间铰接有框架，所述仿生机器鱼还包括外壳，各所述仿生张拉尾部组件和各所述框架均容置于所述外壳中。
8、在一实施方式中，所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述头部组件的一端之间，以及所述第一连杆连接于所述尾鳍组件的一端和所述第二连杆连接于所述尾鳍组件的一端之间均设置有弹性件。
9、在一实施方式中，所述头部组件还包括头部壳体、控制器、电磁阀和供电单元，所述驱动泵、所述电磁阀、所述控制器、所述供电单元和所述驱动件均设置于所述头部壳体内，所述驱动泵、所述驱动件和所述电磁阀均与所述控制器电信号连接，所述驱动泵、所述电磁阀、所述控制器和所述驱动件均与所述供电单元电信号连接，所述驱动泵与所述电磁阀的第一气口连通，所述电磁阀的第二气口与所述容纳腔连通。
10、在一实施方式中，所述尾鳍组件包括尾鳍，所述尾鳍形成有空腔，所述拉线的两端分别与所述空腔相对的两个侧壁连接。
11、在一实施方式中，所述可变拉伸刚度弹簧包括软套和多个弹性单元，所述软套形成有所述容纳腔，多个所述弹性单元均设置于所述容纳腔，且各所述弹性单元均穿设有摩擦件，所述摩擦件的刚度大于所述弹性单元的刚度，所述可变拉伸刚度弹簧具有常压状态和负压状态；
12、当所述可变拉伸刚度弹簧处于常压状态时，任意相邻的两个所述弹性单元相互分离，且位于两侧的两个所述弹性单元与所述软套分离；当所述可变拉伸刚度弹簧处于负压状态时，所述任意相邻的两个所述弹性单元相互贴合，且位于两侧的两个所述弹性单元与所述软套贴合。
13、在一实施方式中，所述软套的端部设置有与所述容纳腔连通的开口，所述可变拉伸刚度弹簧还包括封堵块，所述封堵块设置于所述开口处，且所述封堵块上设置有与所述容纳腔连通的连通接头，所述连通接头与所述驱动泵连通。
14、在一实施方式中，任意相邻的两个所述弹性单元中的所述摩擦件相对设置，记所述摩擦件的长度为a，记所述弹性单元的长度为b，其中，b＞a＞1/2b。
15、本专利技术的技术方案通过驱动泵抽取或补充可变拉伸刚度弹簧的容纳腔中的空气，调节可变拉伸刚度弹簧的拉伸刚度，以调节仿生机器鱼的刚度，能够提升仿生机器鱼的适应能力；通过拉线驱动尾鳍组件和仿生张拉尾部组件的运动，模仿鱼类的摆动，能够简化仿生机器鱼的结构，降低制作难度。在本实施例中，驱动件能够驱动绕线盘转动，进而带动拉线运动，使位于绕线盘的两侧且与尾鳍组件连接的两个拉线段分别缩短和伸长，以带动尾鳍组件和仿生张拉尾部组件运动，模仿鱼类的摆动；通过拉线驱动尾鳍组件和仿生张拉尾部组件运动，模仿鱼类的摆动，能够简化仿生机器鱼的结构，降低制作难度。驱动泵能够抽取或补充可变拉伸刚度弹簧的容纳腔中的空气，调整可变拉伸刚度弹簧的拉伸刚度，进而调整仿生机器鱼的刚度，其能够提升仿生机器鱼的调节能力；通过调整仿生机器鱼的刚度大小，便能使仿生机器鱼呈现出不同的摆动形状和摆动幅度，也就是说，通过驱动泵抽取可变拉伸刚度弹簧的容纳腔中的空气，调整仿生机器鱼的拉伸刚度，能够实现仿生机器鱼的摆动形状和摆动幅度的实时调整。需要说明的是，可变拉伸刚度弹簧具有可被拉伸的特性，具体为，可变拉伸刚度弹簧能够在外力作用下被拉伸变长或被挤压缩短。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种仿生机器鱼，其特征在于，包括依次铰接的头部组件、仿生张拉尾部组件和尾鳍组件；
2.如权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生张拉尾部组件还包括交叉设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆两者的两端分别与所述头部组件和所述尾鳍组件铰接；所述可变拉伸刚度弹簧的数量为两个，其中一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述尾鳍组件的一端连接，另一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第二连杆连接于所述头部组件的一端和所述第一连杆连接于所述尾鳍组件的一端连接。
3.如权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生张拉尾部组件的数量为多个，多个所述仿生张拉尾部组件依次铰接。
4.如权利要求3所述的仿生机器鱼，其特征在于，任意相邻两个仿生张拉尾部组件之间铰接有框架，所述仿生机器鱼还包括外壳，各所述仿生张拉尾部组件和各所述框架均容置于所述外壳中。
5.如权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述头部组件的一端之
6.如权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述头部组件还包括头部壳体、控制器、电磁阀和供电单元，所述驱动泵、所述电磁阀、所述控制器、所述供电单元和所述驱动件均设置于所述头部壳体内，所述驱动泵、所述驱动件和所述电磁阀均与所述控制器电信号连接，所述驱动泵、所述电磁阀、所述控制器和所述驱动件均与所述供电单元电信号连接，所述驱动泵与所述电磁阀的第一气口连通，所述电磁阀的第二气口与所述容纳腔连通。
7.如权利要求1至6中任一项所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述尾鳍组件包括尾鳍，所述尾鳍形成有空腔，所述拉线的两端分别与所述空腔相对的两个侧壁连接。
8.如权利要求1至6中任一项所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述可变拉伸刚度弹簧包括软套和多个弹性单元，所述软套形成有所述容纳腔，多个所述弹性单元沿所述软套的第一方向依次设置于所述容纳腔，且各所述弹性单元均穿设有摩擦件，所述摩擦件的刚度大于所述弹性单元的刚度，所述可变拉伸刚度弹簧具有常压状态和负压状态；
9.如权利要求8所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述软套的端部设置有与所述容纳腔连通的开口，所述可变拉伸刚度弹簧还包括封堵块，所述封堵块设置于所述开口处，且所述封堵块上设置有与所述容纳腔连通的连通接头，所述连通接头与所述驱动泵连通。
10.如权利要求8所述的仿生机器鱼，其特征在于，任意相邻的两个所述弹性单元中的所述摩擦件相对设置，记所述摩擦件的长度为A，记所述弹性单元的长度为B，其中，B＞A＞1/2B。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生机器鱼，其特征在于，包括依次铰接的头部组件、仿生张拉尾部组件和尾鳍组件；
2.如权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生张拉尾部组件还包括交叉设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆两者的两端分别与所述头部组件和所述尾鳍组件铰接；所述可变拉伸刚度弹簧的数量为两个，其中一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述尾鳍组件的一端连接，另一个所述可变拉伸刚度弹簧的两端分别与所述第二连杆连接于所述头部组件的一端和所述第一连杆连接于所述尾鳍组件的一端连接。
3.如权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生张拉尾部组件的数量为多个，多个所述仿生张拉尾部组件依次铰接。
4.如权利要求3所述的仿生机器鱼，其特征在于，任意相邻两个仿生张拉尾部组件之间铰接有框架，所述仿生机器鱼还包括外壳，各所述仿生张拉尾部组件和各所述框架均容置于所述外壳中。
5.如权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述第一连杆连接于所述头部组件的一端和所述第二连杆连接于所述头部组件的一端之间，以及所述第一连杆连接于所述尾鳍组件的一端和所述第二连杆连接于所述尾鳍组件的一端之间均设置有弹性件。
6.如权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述头部组件还包括头部壳体、控制器、电磁阀和供电单...
【专利技术属性】
技术研发人员：喻俊志，王博，陈迪，莘展骅，李磊，孔诗涵，熊严，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。