一种仿生蝠鲼水下监视机器人制造技术

技术编号:43992057 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-10 20:12
本技术属于水下仿生机器人技术领域,公开了一种仿生蝠鲼水下监视机器人,包括主体以及仿生翼,所述仿生翼包括差速机构支架、被动鳍传动轴和硅胶被动翼,所述差速机构支架设置有差速器和旋转舵机,仿生翼通过摆动杆与主体连接,所述主体内设置有步进电机舱,所述步进电机舱内设置有步进电机,所述步进电机的输出轴通过传动机构与摆动杆连接并通过摆动杆控制仿生翼上下摆动,提供前进的动力,所述差速器、旋转舵机分别与硅胶被动翼连接并驱动硅胶被动翼转动,控制转向。本技术具备主被动运动控制,对海洋生态环境影响小,且在水下具备多种监视作业模态,以适应不同的作业环境。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水下仿生机器人,涉及一种仿生蝠鲼水下监视机器人


技术介绍

1、近年来,仿生鱼类推进技术已成为水下推进技术研究领域的热点。通过模仿自然界中鱼类的推进方式,科研人员试图开发出更高效、更环保的水下推进器。在这水下推进技术探索旅程中,自然界鱼类的高效推进方式始终是科研人员研究和模仿的对象。

2、蝠鲼,拥有扁平身躯与强健胸鳍的海洋生物,通过其胸鳍的波动运动产生在水生环境中前进的推进能力。历经近亿年的自然演化,其独特的形体结构和运动方式使其在水生环境中表现出卓越的适应性。蝠鲼不仅拥有高效的巡游效率,还兼备了较强的机动性,能够迅速且灵活地完成原地转向高难度动作。这些特性恰好契合了长航程时、大范围作业的水下推进器的仿生需求。基于蝠鲼鱼的运动原理,科研人员研制出了柔体潜航器,这类潜航器具有高推进效率、高机动性、高稳定性、低环境扰动、低噪声,以及大负载空间、大负载能力、海底软着陆等特点。

3、然而,现有的仿生蝠鲼机器人在柔性胸鳍的运动方面仍存在不足,其在于多数机器人仅通过刚性胸鳍前缘的拍动来驱动,缺乏对胸鳍弦向柔性部位局部性状的精确控制。这种设计限制了机器人运动的灵活性,与真正的柔体胸鳍仿生机构相比,后者具有多种运动状态,依靠胸鳍摆动产生推力。


技术实现思路

1、本技术的目的是为克服现有的问题,提出了一种仿生蝠鲼水下监视机器人,该机器人通过模仿蝠鲼的生物特性,通过调节机翼推进器可实现机器人高效推进和灵活转向,特别适合在复杂水下环境中进行监测任务,有效解决现有的技术问题,满足实际的应用需求。

2、为解决上述问题,本技术提供如下技术方案为:

3、一种仿生蝠鲼水下监视机器人,包括有主体以及安装在主体两侧的仿生翼,所述仿生翼包括有差速机构支架、被动鳍传动轴和硅胶被动翼,所述差速机构支架包括有差速器、法兰联轴器、旋转舵机盘和旋转舵机,仿生翼通过摆动杆与主体连接,所述主体由壳体、设置在壳体内的安装架、安装在安装架中轴位的电子舱、安装在电子舱两侧的步进电机舱、舱体固定支架和与安装架连接的尾侧板构成,所述步进电机舱设置有舱体、步进电机、减速器、联轴器、安装在舱体前端密封的前端盖和安装在舱体后端密封的后端盖,所述步进电机的输出轴通过传动机构与摆动杆连接,使得步进电机控制摆动杆上下摆动,所述差速器、旋转舵机分别与硅胶被动翼连接并驱动硅胶被动翼转动。

4、优选的,所述差速机构支架和被动鳍传动轴一端连接,所述被动鳍传动轴另一端和硅胶被动翼连接,当差速机构支架因摆动杆的摆动而摆动,进而驱动被动鳍传动轴摆动,使得硅胶被动翼也随之摆动。

5、优选的,所述差速器上连接有旋转舵机盘,所述差速器和旋转舵机盘之间通过法兰联轴器连接,所述旋转舵机盘上连接有旋转舵机且旋转舵机安装在差速机构支架的外侧。

6、优选的,所述舱体固定支架包括电子舱固定支架、步进电机舱固定支架和用于固定的舱体固定板,所述电子舱嵌装在所述电子舱固定支架内,所述步进电机舱嵌装在所述步进电机舱固定支架内,所述舱体固定板安装在步进电机舱固定支架上,帮助准确地安装和定位电子舱和步进电机舱,使其保持在预定的位置,进而确保整个系统的稳定性和安全性。

7、优选的,所述步进电机舱和电子舱通过舱体固定支架与安装架连接。

8、优选的,所述步进电机安装在舱体内,所述前端盖和后端盖内均设置有密封圈安装槽,所述密封圈安装槽内设有密封圈并可将舱体密封防水起来,可以有效阻止水分和其他液体进入舱体,保护内部设备和系统不受水的侵害,确保其正常运行。

9、优选的,所述步进电机的输出轴连接有减速器,所述减速器与联轴器连接,所述步进电机舱外设置有传动轴,减速器通过联轴器与传动轴连接,所述传动轴上设置有轴承盖,所述轴承盖上设置有编码器。

10、与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:

11、1.本技术借鉴蝠鲼通过仿生翼模仿波动鳍片实现多方向运动的运动机制,可以在复杂的水下环境中灵活转向,适应性强,适用于探索和检测任务;仿生蝠鲼机器人采用了模仿蝠鲼鳍片的波动运动,它在水下的噪音水平非常低,不易惊扰海洋生物;这种机器人可以在各种水下环境中工作,包括浅水、深水以及复杂地形的水域,且能够穿越狭窄区域,进行难以进入的地点探查。

12、2.本技术通过电机控制摆动杆上下摆动、舵机和差速器控制硅胶翼转动的主被动联合控制,使得该仿生蝠鲼监视机器人具备极高的流体动力学效率,能够在水中更加节能地移动,减少阻力,提高速度和续航能力。

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【技术保护点】

1.一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:包括主体(1)以及安装在主体(1)两侧的仿生翼(2),所述仿生翼(2)包括有差速机构支架(21)、被动鳍传动轴(22)和硅胶被动翼(23),所述差速机构支架(21)包括有差速器(211)、法兰联轴器(212)、旋转舵机盘(213)和旋转舵机(214),仿生翼(2)通过摆动杆(3)与主体(1)连接,所述主体(1)由壳体、设置在壳体内的安装架(11)、安装在安装架(11)中轴位的电子舱(12)、安装在电子舱(12)两侧的步进电机舱(13)、舱体固定支架(17)和与安装架(11)连接的尾侧板(18)构成,所述步进电机舱(13)设置有舱体(131)、步进电机(132)、减速器(133)、联轴器(134)、安装在舱体(131)前端密封的前端盖(135)和安装在舱体(131)后端密封的后端盖(136),所述步进电机(132)的输出轴通过传动机构与摆动杆(3)连接,所述差速器(211)、旋转舵机(214)分别与硅胶被动翼(23)连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述差速机构支架(21)和被动鳍传动轴(22)一端连接,所述被动鳍传动轴(22)另一端和硅胶被动翼(23)连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述差速器(211)上连接有旋转舵机盘(213),所述差速器(211)和旋转舵机盘(213)之间通过法兰联轴器(212)连接,所述旋转舵机盘(213)上连接有旋转舵机(214)且旋转舵机(214)安装在差速机构支架(21)的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述舱体固定支架(17)包括电子舱固定支架(171)、步进电机舱固定支架(172)和用于固定的舱体固定板(173),所述电子舱(12)嵌装在所述电子舱固定支架(171)内,所述步进电机舱(13)嵌装在所述步进电机舱固定支架(172)内,所述舱体固定板(173)安装在步进电机舱固定支架(172)上。

5.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述步进电机舱(13)和电子舱(12)通过舱体固定支架(17)与安装架(11)连接。

6.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述步进电机(132)安装在舱体(131)内,所述前端盖(135)和后端盖(136)上均设置有密封圈安装槽(137),所述密封圈安装槽(137)内设有密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述步进电机(132)的输出轴连接有减速器(133),所述减速器(133)与联轴器(134)连接,所述步进电机舱(13)外设置有传动轴(14),减速器(133)通过联轴器(134)与传动轴(14)连接,所述传动轴(14)上设置有轴承盖(15),所述轴承盖(15)上设置有编码器(16)。

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【技术特征摘要】

1.一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:包括主体(1)以及安装在主体(1)两侧的仿生翼(2),所述仿生翼(2)包括有差速机构支架(21)、被动鳍传动轴(22)和硅胶被动翼(23),所述差速机构支架(21)包括有差速器(211)、法兰联轴器(212)、旋转舵机盘(213)和旋转舵机(214),仿生翼(2)通过摆动杆(3)与主体(1)连接,所述主体(1)由壳体、设置在壳体内的安装架(11)、安装在安装架(11)中轴位的电子舱(12)、安装在电子舱(12)两侧的步进电机舱(13)、舱体固定支架(17)和与安装架(11)连接的尾侧板(18)构成,所述步进电机舱(13)设置有舱体(131)、步进电机(132)、减速器(133)、联轴器(134)、安装在舱体(131)前端密封的前端盖(135)和安装在舱体(131)后端密封的后端盖(136),所述步进电机(132)的输出轴通过传动机构与摆动杆(3)连接,所述差速器(211)、旋转舵机(214)分别与硅胶被动翼(23)连接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述差速机构支架(21)和被动鳍传动轴(22)一端连接,所述被动鳍传动轴(22)另一端和硅胶被动翼(23)连接。

3.根据权利要求1所述的一种仿生蝠鲼水下监视机器人,其特征在于:所述差速器(211)上连接有旋转舵机盘(213),所述差速器(211)和旋转舵机盘(213)之间通过法兰联轴器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐磊生冯仁栋胡广迪高明远苏科羽
申请(专利权)人:海南万溟智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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