【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿生机器人，尤其涉及一种仿生机器江豚。
技术介绍
1、早在19世纪，水下机器人领域涌现出自主型水下机器人(autonomous underwatervehicle，简称auv)和遥控型水下机器人(remotely operatedvehicle，简称rov)等热门的研究方向。随着人们对鱼类游动机制的研究，发现这些传统的水下机器人具有明显的不足，这些传统的水下机器人大多采用螺旋桨的推进形式，其往往具有噪声大、推进效率低、对环境不友好等缺点。
2、为此，人们从鱼类的游动机制出发，将鱼类的生物学原理与机械控制相结合，提出一种基于仿生学原理的水下仿生机器鱼。水下仿生机器鱼作为水下机器人的一个分支，相比传统螺旋桨推进的水下机器人具有灵活机动、高效能耗比、低噪声以及对环境友好等优点，在水质监测、海洋矿产勘探、水下救援以及科教娱乐等领域具有广阔的应用前景。
3、江豚作为一种淡水豚类，具有优秀的生物机能和适应力，被广泛认为是一种潜在的模型，可以为水下仿生机器鱼的设计和开发提供有价值的启示。但现有的水下仿生机器鱼在复杂水下环境中的机动性、灵活性和故障容错性不足。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种仿生机器江豚，用以解决现有技术中水下仿生机器鱼在复杂水下环境中的机动性、灵活性和故障容错性不足的缺陷。
2、本专利技术提供一种仿生机器江豚，包括：头部舱、胸鳍舱、腹部舱、尾部舱、两自由度衔接舱及单自由度衔接舱，多个所述腹部舱顺次相连，所述头部舱与所述胸鳍舱
3、本专利技术提供的仿生机器江豚，包括一个头部舱、一个胸鳍舱、多个腹部舱和一个尾部舱，头部舱和胸鳍舱之间、胸鳍舱和前端的腹部舱之间以及相邻两个腹部舱之间通过两自由度衔接舱相连，实现相邻舱段之间两自由度摆动运动，拥有较多自由度末端的腹部舱与尾部舱之间通过一个单自由度衔接舱相连，使尾部舱可以上下波动，由此采用模块化的设计思路降低了各舱段故障的相互影响，提高仿生机器江豚的故障容忍度。另外，采用仿生流线型外形设计有效地减小了阻力。
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1.一种仿生机器江豚，其特征在于，包括：头部舱、胸鳍舱、腹部舱、尾部舱、两自由度衔接舱及单自由度衔接舱，多个所述腹部舱顺次相连，所述头部舱与所述胸鳍舱之间、所述胸鳍舱与靠近头部的所述腹部舱之间以及相邻两个所述腹部舱之间分别通过一两自由度衔接舱相连，靠近尾部的所述腹部舱与所述尾部舱之间通过单自由度衔接舱相连，所述头部舱、所述胸鳍舱、所述腹部舱、所述尾部舱、所述两自由度衔接舱和所述单自由度衔接舱所形成的连接缝隙处填充有固体浮力材料。
2.根据权利要求1所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述头部舱包括头部舱外壳及位于所述头部舱外壳内的浮力调节机构，所述浮力调节机构包括储水袋及水管，所述水管的一端通过排水口螺丝杆与所述头部舱外壳相连，所述水管的另一端与所述储水袋连通。
3.根据权利要求2所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述浮力调节机构还包括水泵及电磁阀，所述水管包括第一水管、第二水管及第三水管，所述第一水管的两端分别与所述排水口螺丝杆和所述电磁阀相连，所述第二水管的两端分别与所述电磁阀和所述水泵相连，所述第三水管的两端分别与所述水泵与所述储水袋相连。
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5.根据权利要求4所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述第一旋转模块包括第一驱动件、第一输出轴、第一轴端盖、第一格莱圈端盖、第一旋转格莱圈、第一静密封圈，所述第一驱动件的输出端连接所述第一输出轴，所述第一输出轴穿过所述两自由度驱动舱的侧面开孔，所述第一轴端盖与所述第一格莱圈端盖由内到外依次套接在所述第一输出轴，所述第一静密封圈固定在所述第一轴端盖和所述两自由度驱动舱的接合面，所述第一旋转格莱圈收容在所述第一轴端盖内侧开设的凹槽内并套设于所述第一输出轴；
6.根据权利要求4所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述腹部舱包括第一腹部舱及第二腹部舱，所述第一腹部舱与所述胸鳍舱通过一所述两自由度衔接舱相连，所述第二腹部舱与所述第一腹部舱通过另一所述两自由度衔接舱相连，所述第二腹部舱与所述尾部舱通过所述单自由度衔接舱相连；
7.根据权利要求1所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述胸鳍舱包括胸鳍舱外壳、仿生胸鳍、重心调节模块、胸鳍控制模块和胸鳍驱动模块，所述仿生胸鳍设置在所述胸鳍舱外壳的相对两侧，胸鳍驱动模块安装在所述胸鳍舱外壳内并与相应的所述仿生胸鳍传动连接，所述重心调节模块安装在所述胸鳍舱外壳内，用于调节仿生机器江豚的重心位置，所述胸鳍控制模块同时与所述重心调节模块和所述胸鳍驱动模块电连接。
8.根据权利要求7所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述重心调节模块包括重心调节电机、丝杠组件及重心调节块，所述重心调节电机与所述丝杠组件的滚珠丝杆传动连接，所述重心调节块固定于所述丝杠组件的丝杠螺母，其中，所述滚珠丝杆的轴向沿仿生机器江豚的长度方向。
9.根据权利要求1所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述单自由度衔接舱包括单自由度衔接支耳及单自由度旋转模块，所述单自由度旋转模块包括单自由度驱动舱及单自由度驱动电机，所述单自由度衔接支耳与所述尾部舱固定连接，所述单自由度驱动舱与靠近尾部的所述腹部舱固定连接，所述单自由度驱动电机固定在所述单自由度驱动舱内，所述单自由度驱动电机的电机轴与所述单自由度衔接支耳的其中一个支耳固定连接，所述单自由度驱动舱与所述单自由度衔接支耳的另一个支耳可转动连接。
10.根据权利要求9所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述尾部舱包括尾鳍舱外壳、仿生尾鳍及配重块，所述尾鳍舱外壳的前端与所述单自由度衔接支耳固定连接，所述尾鳍舱外壳的后端与所述仿生尾鳍密封连接，所述配重块安装在所述尾鳍舱外壳的内部。
...【技术特征摘要】
1.一种仿生机器江豚，其特征在于，包括：头部舱、胸鳍舱、腹部舱、尾部舱、两自由度衔接舱及单自由度衔接舱，多个所述腹部舱顺次相连，所述头部舱与所述胸鳍舱之间、所述胸鳍舱与靠近头部的所述腹部舱之间以及相邻两个所述腹部舱之间分别通过一两自由度衔接舱相连，靠近尾部的所述腹部舱与所述尾部舱之间通过单自由度衔接舱相连，所述头部舱、所述胸鳍舱、所述腹部舱、所述尾部舱、所述两自由度衔接舱和所述单自由度衔接舱所形成的连接缝隙处填充有固体浮力材料。
2.根据权利要求1所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述头部舱包括头部舱外壳及位于所述头部舱外壳内的浮力调节机构，所述浮力调节机构包括储水袋及水管，所述水管的一端通过排水口螺丝杆与所述头部舱外壳相连，所述水管的另一端与所述储水袋连通。
3.根据权利要求2所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述浮力调节机构还包括水泵及电磁阀，所述水管包括第一水管、第二水管及第三水管，所述第一水管的两端分别与所述排水口螺丝杆和所述电磁阀相连，所述第二水管的两端分别与所述电磁阀和所述水泵相连，所述第三水管的两端分别与所述水泵与所述储水袋相连。
4.根据权利要求1所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述两自由度衔接舱包括前连接支耳、两自由度驱动模块及后连接支耳，所述两自由度驱动模块包括两自由度驱动舱、第一旋转模块及第二旋转模块，所述第一旋转模块与所述第二旋转模块均固定安装在所述两自由度驱动舱内；所述第一旋转模块的驱动轴末端与所述后连接支耳中的一个支耳固定连接，所述两自由度驱动舱与所述后连接支耳中的另一个支耳可转动连接；所述第二旋转模块的驱动轴末端与所述前连接支耳中的一个支耳固定连接，所述两自由度驱动舱与所述前连接支耳中的另一个支耳可转动连接；其中，所述第一旋转模块的驱动轴轴向与所述第二旋转模块的驱动轴轴向垂直；
5.根据权利要求4所述的仿生机器江豚，其特征在于，所述第一旋转模块包括第一驱动件、第一输出轴、第一轴端盖、第一格莱圈端盖、第一旋转格莱圈、第一静密封圈，所述第一驱动件的输出端连接所述第一输出轴，所述第一输出轴穿过所述两自由度驱动舱的侧面开孔，所述第一轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓赛，张腾，范俊峰，吴正兴，周超，李海鹏，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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