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一种仿生魟鱼机器人制造技术

技术编号:43903454 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-03 13:14
本技术涉及一种仿生魟鱼机器人。该仿生魟鱼机器人包括本体,本体的后端设有转向模块以及驱动模块,转向模块包括固定座,固定座固定连接在本体的后端,固定座上设有两个左右间隔布置的安装槽,驱动模块具有两个,驱动模块包括外壳,两个驱动模块的外壳分别转动安装在两个安装槽内,转向模块包括舵机,舵机固定连接在固定座上,舵机的输出轴与外壳固定连接、用于驱动外壳上下摆动,外壳的后端铰接有能够上下摆动的尾鳍,外壳内设有驱动机构,驱动机构用于驱动尾鳍上下摆动。本技术的仿生魟鱼机器人的设计灵感来源于真实魟鱼的游动方式,可以充分利用波浪动力,实现高效推进,能够在不同的环境和条件下实现稳定和快速的游动。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于仿生机器人,具体涉及一种仿生魟鱼机器人


技术介绍

1、二十一世纪是人类开发海洋的世纪,随着陆地资源的日益枯竭,人类必将大规模的开发和利用海洋的各种资源。为了适应这种需求,新型水面和水下潜器设备以及水下机器人得到了迅猛的发展。

2、仿生学是20 世纪60 年代出现的一门综合性边缘学科,它由生命科学与工程技术科学相互渗透、相互结合而成。仿生学将有关生物学原理应用到工程系统的研究设计中,对当今日益发展的仿生机器人科学起到了极大的推动作用。近年来,人们从丰富多彩的鱼类身上获得灵感,将它们的运动机理和行为方式运用到对水下机器人运动机理和控制的研究中,以提高水下机器人的推进效率和速度。随着海洋开发事业的发展,一般水中技术己无法适应各种综合考察和研究并完成多种复杂条件下作业的需要,水下机器人在海洋科学考察、水下工程( 包括探矿、采矿)、打捞救助和军事活动等许多领域显露出广阔的应用前景和巨大的潜在价值。

3、目前,常见的无人水下机器人,如自主式水下机器人、遥控水下机器人等多采用传统的螺旋桨推进器。螺旋桨推进技术在实际应用中有着不可替代的优势,理论研究和实际应用都已较为成熟;但其自身亦存在不足,如噪声大、对环境扰动大、运动灵活性和隐蔽性较差,应用场合受到限制。以魟鱼为代表的波动鳍推进模式的鱼类在隐蔽性、节能性方面具有超凡的优越性。目前针对魟鱼的仿生学研究较少,以魟鱼为仿生对象进行研究是十分必要的。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本技术提供了一种仿生魟鱼机器人。

2、本技术的一种仿生魟鱼机器人的技术方案是:

3、一种仿生魟鱼机器人,包括本体,所述本体的后端设有转向模块以及驱动模块,所述转向模块包括固定座,所述固定座固定连接在本体的后端,所述固定座上设有两个左右间隔布置的安装槽,所述驱动模块具有两个,所述驱动模块包括外壳,两个所述驱动模块的外壳分别转动安装在两个所述安装槽内,所述转向模块包括舵机,所述舵机固定连接在固定座上,所述舵机的输出轴与外壳固定连接、用于驱动外壳上下摆动,所述外壳的后端铰接有能够上下摆动的尾鳍,所述外壳内设有驱动机构,所述驱动机构用于驱动尾鳍上下摆动。

4、进一步的,所述固定座在安装槽的左右槽壁上分别设有圆形的安装孔,所述固定座的左右两侧外壁上分别设有用于插装舵机的插槽。

5、进一步的,所述外壳包括两个对扣固定的壳体,所述壳体的前端外壁上设有安装轴,所述安装轴通过轴承转动安装在安装孔内,所述舵机的输出轴端部固定连接有连接板,所述连接板的端部与安装轴固定连接。

6、进一步的,所述驱动机构包括驱动电机,所述驱动电机固定连接在外壳的前端,所述驱动电机的输出轴端部固定连接有曲柄,所述尾鳍的前段铰接有导向块,所述导向块的前端设有滑槽,所述曲柄的后端设有与所述滑槽相匹配的滑块。

7、进一步的,所述外壳的上端设有滤水孔,所述滤水孔具有若干条,若干条所述滤水孔在前后方向上平行间隔布置。

8、进一步的,所述导向块呈凹字形,所述尾鳍的前端通过铰接轴铰接在所述导向块的凹槽内,所述导向块远离凹槽的一侧面上设有所述滑槽,所述滑槽的槽沿上设有挡沿,所述曲柄后侧面上固定连接有固定柱,所述滑块固定连接在所述固定柱的端部,所述固定柱与所述挡沿相匹配。

9、本技术提供了一种仿生魟鱼机器人,相比于现有技术,其有益效果在于:

10、本技术的仿生魟鱼机器人使用时,两个舵机能够使两个驱动模块同步上行或下行,也能使两个驱动模块中的一个驱动模块不动,另一个动作,从而能够实现仿生魟鱼机器人上下左右转向。驱动模块中的尾鳍上下摆动,实现本技术的仿生魟鱼机器人前行。本技术的仿生魟鱼机器人的设计灵感来源于真实魟鱼的游动方式,可以充分利用波浪动力,实现高效推进。这种推进方式比传统的螺旋桨推进更为灵活和高效,能够在不同的环境和条件下实现稳定和快速的游动。仿生魟鱼外壳的流线型设计减少了水阻,提高了游动的效率和稳定性。这种设计还可以减少机器人的振动和摆动,提高操作的精度和稳定性。仿生魟鱼外壳的设计考虑了复杂的水流和水压条件,能够适应不同的水域和水深。此外,由于仿生外壳与水的互动方式与真实魟鱼类似,因此它可以轻松地穿过污染区域和避开障碍物,具有更强的环境适应性。

11、本技术的仿生魟鱼机器人避免了传统推进方式的噪音问题,由于没有机械部件的干扰,水流可以自然地流经机器人表面,减少了噪音的产生,这种低噪音特性使得魟鱼机器人能够在需要静音操作的环境下使用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生魟鱼机器人,其特征在于,包括本体,所述本体的后端设有转向模块以及驱动模块,所述转向模块包括固定座,所述固定座固定连接在本体的后端,所述固定座上设有两个左右间隔布置的安装槽,所述驱动模块具有两个,所述驱动模块包括外壳,两个所述驱动模块的外壳分别转动安装在两个所述安装槽内,所述转向模块包括舵机,所述舵机固定连接在固定座上,所述舵机的输出轴与外壳固定连接、用于驱动外壳上下摆动,所述外壳的后端铰接有能够上下摆动的尾鳍,所述外壳内设有驱动机构,所述驱动机构用于驱动尾鳍上下摆动。

2.根据权利要求1所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述固定座在安装槽的左右槽壁上分别设有圆形的安装孔,所述固定座的左右两侧外壁上分别设有用于插装舵机的插槽。

3.根据权利要求2所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述外壳包括两个对扣固定的壳体,所述壳体的前端外壁上设有安装轴,所述安装轴通过轴承转动安装在安装孔内,所述舵机的输出轴端部固定连接有连接板,所述连接板的端部与安装轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述驱动机构包括驱动电机,所述驱动电机固定连接在外壳的前端,所述驱动电机的输出轴端部固定连接有曲柄,所述尾鳍的前段铰接有导向块,所述导向块的前端设有滑槽,所述曲柄的后端设有与所述滑槽相匹配的滑块。

5.根据权利要求4所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述外壳的上端设有滤水孔,所述滤水孔具有若干条,若干条所述滤水孔在前后方向上平行间隔布置。

6.根据权利要求5所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述导向块呈凹字形,所述尾鳍的前端通过铰接轴铰接在所述导向块的凹槽内,所述导向块远离凹槽的一侧面上设有所述滑槽,所述滑槽的槽沿上设有挡沿,所述曲柄后侧面上固定连接有固定柱,所述滑块固定连接在所述固定柱的端部,所述固定柱与所述挡沿相匹配。

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【技术特征摘要】

1.一种仿生魟鱼机器人,其特征在于,包括本体,所述本体的后端设有转向模块以及驱动模块,所述转向模块包括固定座,所述固定座固定连接在本体的后端,所述固定座上设有两个左右间隔布置的安装槽,所述驱动模块具有两个,所述驱动模块包括外壳,两个所述驱动模块的外壳分别转动安装在两个所述安装槽内,所述转向模块包括舵机,所述舵机固定连接在固定座上,所述舵机的输出轴与外壳固定连接、用于驱动外壳上下摆动,所述外壳的后端铰接有能够上下摆动的尾鳍,所述外壳内设有驱动机构,所述驱动机构用于驱动尾鳍上下摆动。

2.根据权利要求1所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述固定座在安装槽的左右槽壁上分别设有圆形的安装孔,所述固定座的左右两侧外壁上分别设有用于插装舵机的插槽。

3.根据权利要求2所述的仿生魟鱼机器人,其特征在于,所述外壳包括两个对扣固定的壳体,所述壳体的前端外壁上设有安装轴,所述安装轴通过轴承转动...

【专利技术属性】
技术研发人员:高建设李子轩王振杰梁嘉伟邱开州龚炳旭
申请(专利权)人:郑州大学
类型:新型
国别省市:

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