[发明专利]一种探测用仿生刀鱼

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器鱼，特别是关于曲轴结构腹鳍驱动的一种探测用仿生刀鱼(又称机器刀鱼)。

背景技术

地球表面2/3的表面积被水所覆盖，广袤的大海深处蕴含着丰富矿产资源。但是人类对于水下资源的探索还处于初级阶段，对大洋深处的了解相对薄弱。海洋深处环境复杂多变，条件恶劣，给人类探索海洋带来了重重困难。水下机器人作为一种高科技的探索手段，必将给人类开发海洋，探索水下世界带来巨大的帮助。水下机器人在深海观察、海底探险、水下管道监测和军事方面的应用日益增加。与传统的螺旋桨水下推进器相比，鱼类运动方式有着噪声小、机动灵活、高推进效率等优点，成为近年来科学家开发水下仿生机器人的仿生对象。

20世纪90年代出现了模仿鱼类运动的机器鱼。从1994年第一条仿生金枪鱼至今，仿生机器鱼的运动方式多采用以下两种方式：1.身体和尾鳍的摆动产生推力的方式；2.胸鳍和尾鳍的摆动产生推力的方式。对于第一种运动方式，虽然运动速度快、效率高，但是，由于身体需要摆动，内部设置多种传感器的空间较小，不适合多对象探测装置的安装。对于第二种运动方式，两个胸鳍需要单独驱动，驱动装置体积占用密封舱的体积较大，也限制了传感设备的加载。这两种运动方式的机器鱼，在近海处水藻较多的地带活动时，环境扰动较大，且容易被水藻缠绕驱动装置。

刀鱼在水中游动时，仅依靠腹鳍的波动就能实现刀鱼水下的灵活运动，并且身体在运动过程中保持僵直状态。若水下机器人能实现刀鱼的运动特性，便可克服以上两种水下机器人的运动方式的弊端。那么如何实现呢？

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种探测用仿生刀鱼，可有效解决内部空间较大，适合二次开发，环境扰动小的问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：包括由上壳体和下壳体构成的腔体，腔体后部设置有尾鳍驱动装置，尾鳍驱动装置与腔体尾部(后部)的尾鳍相连，用于驱动尾鳍，尾鳍与腔体尾部采用密封软管连接，利于尾鳍摆动，并防止水进入腔体内，下壳体底部外有腹鳍，下壳体内部有装有驱动腹鳍的腹鳍驱动装置，下壳体前下部装有数字摄像头，上壳体上部有防水开关、充电插头和通讯天线；所说的尾鳍驱动装置包括舵机、舵机后轴、U型架、舵盘、舵机固定架，舵机装在舵机固定架内，舵机后部安装舵机后轴，舵机后轴伸出舵机固定架，舵机后轴伸出端和舵机主轴上装有舵盘，U型架与舵盘相联，U型架经尾鳍固定架与尾鳍相联，舵机固定架装在腹鳍驱动装置的曲轴支架尾部(后部)上；所说的腹鳍驱动装置包括曲轴、曲轴支架、电机、联轴器、曲轴瓦盖、摇杆、光杠和盖板，曲轴置于曲轴支架内的曲轴支座上，曲轴上有固定在曲轴支架上的曲轴瓦盖，曲轴经联轴器与曲轴支架外侧的(如图3中左侧)，用于驱动曲轴的电机相联，电机同腔体内电源装置相联，曲轴支架上部有盖板，盖板上部装有与通讯天线相联的通讯控制装置，摇杆均匀装在光杠上，光杠装在曲轴支架的底部孔内，摇杆上部的U型头装在曲轴上均布的曲拐上，摇杆伸出曲轴支架底部的活动孔(开口)，与腹鳍相联。

本发明结构新颖独特，内部空间大，易操作控制，稳定性高，对环境的扰动小，可有效用于水下资源探测、海上救助等领域，经济和社会效益巨大。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的半剖结构示意图。

图3是本发明的腹鳍驱动装置结构分解示意图。

图4是本发明的尾鳍驱动装置结构分解示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述。