[实用新型]水下仿生海鞘软体机器人

说明书

本实用新型涉及仿生学应用技术领域，具体公开了一种水下仿生海鞘软体机器人，包括整体外壳、气泡驱动器、控制器和蓄电池，气泡驱动器为多个，多个气泡驱动器设在整体外壳的外部，控制器和蓄电池设在整体外壳的内部；气泡驱动器包括气泡外壳、弹性表皮、磁铁和电磁铁，气泡外壳的一端与整体外壳连接且设有磁铁，气泡外壳的另一端为弹性表皮且电磁铁设在弹性表皮上，气泡外壳的一侧还设有用于排水和进水的开口，控制器分别与电磁铁和蓄电池连接，用于控制电磁铁的通电与断电，电磁铁能够与磁铁相互作用发生相对运动以带动弹性表皮发生变形。本实用新型解决了现有技术中的水下机器人驱动噪音大、体积大和隐蔽性低等问题。

技术领域

本实用新型涉及仿生学应用技术领域，尤其涉及一种水下仿生海鞘软体机器人。

背景技术

随着社会的发展，机器人技术已经广泛的应用于工业生产、勘探勘测、医疗服务和军事侦察等领域，对于国民经济和国防建设具有重要意义。传统机器人多由基于硬质材料(金属和塑料等)的刚性运动副连接构成，能够完成快速、精确、可重复位置或力控制任务。但这种机器人运动灵活性有限，环境适应能力很低，只能在结构化环境下工作。这些缺点限制了刚性机器人在动态、未知、非结构化的复杂环境领域的应用，如军事侦察、灾难救援以及科学探测等。

随着陆地资源的枯竭和人类社会生产的增长，海洋资源越来越受到人类的重视，海洋资源的探索和水下勘测也显得尤为重要。但是传统的水下机器人在水下作业时会有噪声大、体积大和隐蔽性差的特点，而且作为提高位置精度和续航时间的重要手段大多采用尾部摆动、机身两侧划水、小型螺旋桨推进等方式，造成运动过程中稳定性差、噪音大而且尺寸难以微型化的缺点。所以，需要开发一种体积小、噪音低、隐蔽性强能适应水下作业的新型高效软体机器人尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水下仿生海鞘软体机器人，以克服现有技术中的水下机器人驱动噪音大、体积大和隐蔽性低等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水下仿生海鞘软体机器人，包括整体外壳、气泡驱动器、控制器和蓄电池，所述气泡驱动器为多个，多个气泡驱动器设在所述整体外壳的外部，所述控制器和蓄电池设在所述整体外壳的内部；所述气泡驱动器包括气泡外壳、弹性表皮、磁铁和电磁铁，所述气泡外壳的一端与所述整体外壳连接且设有所述磁铁，所述气泡外壳的另一端为所述弹性表皮且所述电磁铁设在所述弹性表皮上，所述气泡外壳的一侧还设有用于排水和进水的开口，所述控制器分别与所述电磁铁和蓄电池连接，用于控制所述电磁铁的通电与断电，所述电磁铁能够与所述磁铁相互作用发生相对运动以带动所述弹性表皮发生变形。

优选的，所述整体外壳包括两个半球状壳体和设在两个半球状壳体之间的圆柱状壳体，所述半球状壳体和圆柱状壳体上均设有所述气泡驱动器。

优选的，所述圆柱状壳体上绕所述整体外壳的轴线均匀分布有至少三组所述气泡驱动器，每组为两个开口方向相反的气泡驱动器。

优选的，所述圆柱状壳体上绕所述整体外壳的轴线均匀分布有四组所述气泡驱动器。

优选的，所述半球状壳体上绕所述整体外壳的轴线均匀分布有四个所述气泡驱动器。

优选的，每个半球状壳体上的气泡驱动器开口方向相同，且两个半球状壳体上的气泡驱动器开口方向相反。

优选的，所述整体外壳和气泡外壳由弹性材料制成。

优选的，所述整体外壳和气泡外壳由Ecoflex硅橡胶和白炭黑混合制成。

优选的，所述弹性表皮由Ecoflex硅橡胶和聚氨酯混合制成。

优选的，所述电磁铁为圆形电磁线圈。

本实用新型的水下仿生海鞘软体机器人采用了一种全新的仿生驱动方式，能够在复杂水下环境中进行高效的工作，其噪音低，隐蔽性强，体积小巧、操作方便，机动性优异。