[发明专利]一种轻小型磁致摆动的仿生机器鱼

说明书

技术领域

本发明涉及到一种仿生机器鱼，具体涉及一种轻小型磁致摆动的仿生机器鱼。

背景技术

    鱼类的游动，特别是鲹科鱼类的游动，主要靠体干波动以及鱼鳍的规律性非定常运动来实现，包括启动、巡游、转向、加减速以及沉浮等动作。鱼类的游动具有运动效率高、阻力小、机动性高和噪声小、对环境的扰动小的特点，正是这些卓越的游动性能，吸引了越来越多的科研人员投入到仿生机器鱼的研究行列当中。而模仿鱼类的外形以及游动机理，研制出仿生机器鱼系统使之具有高效、灵活的水下巡游能力，可以应用于复杂环境下的资源探测、生物研究和军事侦察等领域。

    目前大部分的仿生机器鱼都采用电机关节级连或人工肌肉的驱动方式来实现，主要存在着体积冗余、难于防水、控制复杂的问题，特别是运动机构的防水问题，给机器鱼的发展带来很大的制约。针对以上问题，本发明提出一种新型的采用磁动力作为前进推动力、体积轻小、低能耗的仿生机器鱼，不但不需要考虑驱动机构的防水问题，而且还极大地提高了续航能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种轻小型磁致摆动的仿生机器鱼。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种轻小型磁致摆动的仿生机器鱼，包括鱼身，磁动力鱼尾，U型块和充电桩，所述鱼身与所述磁动力鱼尾通过所述U型块连接，所述充电桩安装在所述鱼身的与所述鱼尾连接面的下端，所述鱼身包括红外传感探头，第二防水壳体，鱼身外表的第二防水壳体，控制开关和防水软塞，所述红外传感探头安装在第一防水壳体的两侧，所述电源开关安装在所述U型块与所述鱼身的连接面的上端，且表面套有所述所述防水软塞；所述磁动力鱼尾包括磁感应线圈，转动轴，PVC筒管，圆形永磁体和柔性鱼尾，所述磁感应线圈绕在所述PVC筒管上，所述磁感应线圈旁边安装有转动轴，且所述转动轴穿过了所述PVC筒管，所述PVC筒管的内部设有所述圆形永磁体，所述圆形永磁体与所述柔性鱼尾连接。

进一步的，所述鱼身的内部安装有舵机，舵盘连杆，电路板，支架，配重块和大容量的锂电池和L型板，所述舵机和所述配重块组成了重心调整机构，且所述配重块固定在所述舵机上，所述舵机与所述舵盘连杆连接，所述舵机下方安装有所述电路板，所述电路板与所述L型板之间通过所述支架连接，所述L型板下方为大量的锂电池。

进一步的，所述机器鱼的驱动模式为磁动力摆动推进方式，且推进机构本身具有防水功能。

优选的，所述机器鱼的鱼体防水设计采用分体螺纹连接方式，且所述第一防水壳体和所述第二防水壳体采用PVC加工材料。

进一步的，所述机器鱼的所有缝隙都采用防水硅胶进行密封。

进一步的，所述柔性鱼尾是新月形的柔性乳胶板。

本发明的有益效果: 

本发明结构简单，体积轻小；磁动力推进机构不需要任何防水保护，大大降低了机构的复杂度；能耗低，提高了续航能力；与常用的舵机作为驱动源相比，磁动力模式的能耗功率仅为电机的1/4,而且工作电压范围较广； 控制简单方便，通过控制线圈的电流方向和电流大小，便可以轻松地控制机器鱼前进、加速、转弯和沉浮等。

附图说明

图1是本发明一种轻小型磁致摆仿生机器鱼的结构示意图。

图2是本发明机器鱼的鱼身部分的剖视结构示意图；

图3是本发明机器鱼的磁动力鱼尾部分的结构示意图。

图中标号说明：1、红外传感器探头，2、第一防水壳体，3、第二防水壳体，4、控制开关，5、防水软塞，6、U型块，7、磁感应线圈，8、转动轴，9、PVC筒管，10、圆形永磁体，11、柔性鱼尾，12、充电桩，13、舵机，14、舵盘连杆，15、电路板，16、之间，17、配重块，18、大量的锂电池，19、L型板。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。