【技术实现步骤摘要】
本申请涉及仿生学和机械工程,具体涉及一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼。
技术介绍
1、目前的机械仿生鱼大体可分为螺旋桨推进与鱼尾摆动推进。鱼尾摆动推进效率高、噪声低,但动力小;螺旋桨推进动力大、运动自然,但效率低、噪声大,对环境影响也更大。
2、专利cn304671238s提出一种具有水质检测、水域环境检测的仿生鱼。但是,该方法只能依靠尾部摆动推进,在需要强动力的水域中略显动力不足。
3、专利cn110027691a提出一种机械仿生鱼,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。但该方法效率较低,噪声大,在需要对环境检测或水下采样时,可能会对相关数据产生影响。
4、目前市场上的机械鱼大多采用单独的涵道发动机推进或鱼尾摆动推进,单独使用这两种推进方式均不能实现在全场景下的运用。同样,机械仿生鱼采用仿生设计,大幅度提升水下的运动效率。
5、采用可拆卸的方案设计,可解决无法适应全场景的问题;采用仿生鱼类结构,可以大幅提升水下运动效率;提升电池系统容量利用率,降低对环境的影响。目前现有的技术大多存在以下缺陷和不足:
6、覆盖面小:传统的机械鱼设计往往动力不足或者环境扰动过大。
7、效率低下:一般的机械仿生鱼往往电池运用率较低。
8、可扩展性差:一般的仿生鱼往往无法搭载更多的检测或实验平台。
9、无法拆卸:传统的机械仿生鱼常常使用一体化设计,无法随意拆卸、更换零部件。
技
1、有鉴于此,本申请提供一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,可拆卸更换不同的动力系统,形成两种不同的形态,以满足不同任务的需求。
2、根据本申请的一方面,一种实施例中提供一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,所述机械仿生鱼,包括仿生鱼体、连接件和仿生鱼尾,所述仿生鱼体的尾部通过连接件可拆卸铰接连接仿生鱼尾,让其外形形如某种鱼类;
3、所述机械仿生鱼具有两种推进形态;
4、当所述仿生鱼尾为无驱动力的一体化仿生鱼尾,所述仿生鱼体的两侧可拆卸的设置有相互对称的螺旋桨推进器安装板,用于对称可拆卸安装螺旋桨推进器,此时所述机械仿生鱼为低效率高速度推进形态;
5、当所述仿生鱼尾为有驱动力的线驱动多节仿生鱼尾,所述仿生鱼体上没有螺旋桨推进器安装板,也不需要安装螺旋桨推进器,此时所述机械仿生鱼为高效率低速度推进形态。
6、在一些实施例中,所述仿生鱼体具有腹腔,所述腹腔中设置有动力系统和任务载荷,所述动力系统,包括蓄电池、接收机、控制板和舵机,蓄电池与接收机、控制板和舵机电连接,所述接收机与控制板电连接或直接设置在控制板上,所述舵机与控制板电连接。
7、在一些实施例中,所述仿生鱼体分为左鱼体片和右鱼体片,所述左鱼体片和右鱼体片相互镜像对称,所述左鱼体片和右鱼体片上均设置有用于增强鱼体强度的肋板,所述左鱼体片和右鱼体片相对应的位置设置有紧固件连接孔,通过紧固件将左鱼体片和右鱼体片可拆卸的紧固在一起形成具有腹腔的仿生鱼体。
8、在一些实施例中,所述仿生鱼体的两侧设置有可转动的鱼鳍,所述鱼鳍与仿生鱼体空腔内的舵机连接,控制鱼鳍的上下偏转摆动,实现机械仿生鱼在水中上浮、下沉、左右转向等操作,所述仿生鱼体的背部设置有背鳍,背鳍的作用是防止机械仿生鱼在水中游动的过程中发生翻转。
9、在一些实施例中,所述仿生鱼体的背部在所述背鳍的后面设置有天线盒,用于安装接收机天线,接收遥控器的信号。
10、在一些实施例中,所述仿生鱼尾为无驱动力的一体化仿生鱼尾时,所述仿生鱼尾在与仿生鱼体连接的部位的两侧表面相互对称设置有螺旋桨驱动器定位板,用于螺旋桨驱动器安装在螺旋桨驱动器安装板上时,进行定位安装。
11、在一些实施例中,所述仿生鱼尾为有驱动力的线驱动多节仿生鱼尾时,所述仿生鱼尾,包括仿生鱼尾鳍、仿生鱼尾节、连接节和拉线,所述仿生鱼尾节至少有一节,所述仿生鱼尾节和仿生鱼尾鳍之间通过连接节可拆卸的铰接连接,当仿生鱼尾节多于一节时,所述仿生鱼尾节之间同样通过连接节可拆卸的铰接连接,所述仿生鱼尾节上设置有左右对称的拉线孔,所述拉线在仿生鱼尾节的同一侧的拉线孔中穿过,并与仿生鱼尾鳍固定连接。
12、在一些实施例中,所述仿生鱼尾的所述仿生鱼尾鳍和仿生鱼尾节的外形左右对称。
13、在一些实施例中,所述仿生鱼尾的所述仿生鱼尾鳍和仿生鱼尾节串联铰接在一起后,表面包覆一仿生鱼皮。
14、本技术的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,在无动力的一体化鱼尾+螺旋桨推进器和有动力的线驱动多节仿生鱼尾二者之间相互更换后,形成两种推进形态,其不同推进形态的工作原理为:当为低效率高速度推进形态时,机械仿生鱼的推进动力为螺旋桨推进器,螺旋桨推进器能让机械仿生鱼以高速向前推进,但是螺旋桨推进器的电能利用率较低,不会超过60%,因而对于电能利用率而言,效率低;当为高效率低速度推进形态时,机械仿生鱼的推进动力为线驱动多节仿生鱼尾,线驱动多节仿生鱼尾在拉线的作用下,多节仿生鱼尾可模仿鱼类的鱼尾左右摆动产生推力,将机械仿生鱼向前推进,由于鱼尾摆动对电能的利用率高,但是产生的推力小,机械仿生鱼前进的速度不高。
15、本技术的有益效果是:
16、1、本技术的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,在无动力的一体化鱼尾+螺旋桨推进器和有动力的线驱动多节仿生鱼尾二者之间相互更换,实现动力系统的更换,从而让机械仿生鱼处于两种不同的推进形态,以满足不同任务的需要。
17、2、本技术的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,通过可拆卸结构的机械设计,可以适应各类环境,在不同需求时可以随时进行转换安装,极大地降低生产成本。
18、3、本技术的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼,
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1.一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述机械仿生鱼,包括仿生鱼体、连接件和仿生鱼尾,所述仿生鱼体的尾部通过连接件可拆卸铰接连接仿生鱼尾;
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体具有腹腔,所述腹腔中设置有动力系统和任务载荷,所述动力系统,包括蓄电池、接收机、控制板和舵机,蓄电池与接收机、控制板和舵机电连接,所述接收机与控制板电连接或直接设置在控制板上,所述舵机与控制板电连接。
3.根据权利要求2所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体分为左鱼体片和右鱼体片,所述左鱼体片和右鱼体片相互镜像对称,所述左鱼体片和右鱼体片上均设置有用于增强鱼体强度的肋板,所述左鱼体片和右鱼体片相对应的位置设置有紧固件连接孔,通过紧固件将左鱼体片和右鱼体片可拆卸的紧固在一起形成具有腹腔的仿生鱼体。
4.根据权利要求2所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体的两侧设置有可转动的鱼鳍,所述鱼鳍与仿生鱼体空腔内的舵机连
5.根据权利要求4所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体的背部在所述背鳍的后面设置有天线盒。
6.根据权利要求1所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼尾为无驱动力的一体化仿生鱼尾时,所述仿生鱼尾在与仿生鱼体连接的部位的两侧表面相互对称设置有螺旋桨驱动器定位板。
7.根据权利要求1所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼尾为有驱动力的线驱动多节仿生鱼尾时,所述仿生鱼尾,包括仿生鱼尾鳍、仿生鱼尾节、连接节和拉线,所述仿生鱼尾节至少有一节,所述仿生鱼尾节和仿生鱼尾鳍之间通过连接节可拆卸的铰接连接,当仿生鱼尾节多于一节时,所述仿生鱼尾节之间同样通过连接节可拆卸的铰接连接,所述仿生鱼尾节上设置有左右对称的拉线孔,所述拉线在仿生鱼尾节的同一侧的拉线孔中穿过,并与仿生鱼尾鳍固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼尾的所述仿生鱼尾鳍和仿生鱼尾节的外形左右对称。
9.根据权利要求7所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼尾的所述仿生鱼尾鳍和仿生鱼尾节串联铰接在一起后,表面包覆一仿生鱼皮。
...【技术特征摘要】
1.一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述机械仿生鱼,包括仿生鱼体、连接件和仿生鱼尾,所述仿生鱼体的尾部通过连接件可拆卸铰接连接仿生鱼尾;
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体具有腹腔,所述腹腔中设置有动力系统和任务载荷,所述动力系统,包括蓄电池、接收机、控制板和舵机,蓄电池与接收机、控制板和舵机电连接,所述接收机与控制板电连接或直接设置在控制板上,所述舵机与控制板电连接。
3.根据权利要求2所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体分为左鱼体片和右鱼体片,所述左鱼体片和右鱼体片相互镜像对称,所述左鱼体片和右鱼体片上均设置有用于增强鱼体强度的肋板,所述左鱼体片和右鱼体片相对应的位置设置有紧固件连接孔,通过紧固件将左鱼体片和右鱼体片可拆卸的紧固在一起形成具有腹腔的仿生鱼体。
4.根据权利要求2所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载平台的机械仿生鱼, 其特征在于:所述仿生鱼体的两侧设置有可转动的鱼鳍,所述鱼鳍与仿生鱼体空腔内的舵机连接,所述仿生鱼体的背部设置有背鳍。
5.根据权利要求4所述的一种可拆卸动力强扰动低可搭载...
【专利技术属性】
技术研发人员:李沁锴,杨志远,冯堃阳,曹竞哲,
申请(专利权)人:华北电力大学保定,
类型:新型
国别省市:
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