[发明专利]基于鱿鱼的仿生水下机器人

说明书

本发明公开了基于鱿鱼的仿生水下机器人，涉及仿生水下机器人技术领域，包括喷射部分，其中，喷射部分包括首尾设置的基座和底座，基座和底座之间设置有外套膜，外套膜内成型有腔室，基座设置有连通腔室的进水通道，底座设置有出水口；以及伞骨部件，伞骨部件设置在腔室内，伞骨部件包括丝杆、绕丝杆圆周分布的多个第一连杆结构，第一连杆结构设置有第一撑伞骨，丝杆旋有与第一连杆结构连接的第一滑动螺母，丝杆通过驱动第一滑动螺母移动以带动第一连杆结构运动，从而使第一连杆结构带动第一撑伞骨撑开以胀开外套膜，或带动各第一撑伞骨回缩以复位外套膜。本发明减小环境对机体的影响，实现机体推进功能并且能进行多次连续喷射。

技术领域

本发明涉及仿生水下机器人技术领域，特别涉及一种基于鱿鱼的仿生水下机器人。

背景技术

近年来，在无人机科技的发展带动之下，水下机器人产品也开始成为了热门科技领域，并且相关的产品技术在资源调查取样、打捞和军事应用等方面起到了重要作用。在一些科技展会上，各式各样的水下机器人，不仅展示了其先进的技术，也体现了水下机器人发展的潜能和后劲。因此，水下机器人可以很好的为人类探索海洋、为海洋资源开发做出巨大贡献。目前来看，探测类水下机器人有着更为广阔的用途与应用市场。

哈尔滨工业大学在《仿生墨鱼机器人及其关键技术研究》中记载的仿生墨鱼机器人，是利用SMA形状记忆合金来实现主要运动，用于驱动墨鱼鳍、喷射水囊和喷水口。墨鱼鳍处为一种仿生三角鳍推进器，用作驱动的SMA丝在其前缘上下面，通过通电分别加热上下的SMA来实现向上或向下弯曲摆动；喷射水囊利用硅胶作为外套膜，可起到绝缘的作用，将SMA材料插入里面，SMA丝通电加热收缩时能带动仿生外套膜开口端沿圆周方向收缩，使水囊收紧增大囊内压力，到达一定压力时，喷嘴处的舌瓣将会打开，以高压喷出水作为墨鱼前进动力，然后利用硅胶本身的弹性使外套膜舒张，进行负压吸水。在硅胶喷嘴处利用三根SMA丝实现半球任意角度弯曲，仿生舌瓣为有弹性的塑料片，通过水囊内部的正负压实现开闭。

但是，水温对于形状记忆合金的加热和散热速度影响非常大，因此墨鱼机器人在不同的水下环境所产生的运动效果将会不同，控制方面的要求也会因为环境水温的变化而变化，不够灵活。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种基于鱿鱼的仿生水下机器人，减小环境对机体的影响，实现机体推进功能并且能进行多次连续喷射。

根据本发明实施例的基于鱿鱼的仿生水下机器人，包括喷射部分，其中，所述喷射部分包括首尾设置的基座和底座，所述基座和所述底座之间设置有外套膜，所述外套膜内成型有腔室，所述基座设置有连通所述腔室的进水通道，所述底座设置有出水口；以及伞骨部件，所述伞骨部件设置在所述腔室内，所述伞骨部件包括丝杆、绕所述丝杆圆周分布的多个第一连杆结构，所述第一连杆结构设置有第一撑伞骨，所述丝杆旋有与所述第一连杆结构连接的第一滑动螺母，所述丝杆通过驱动所述第一滑动螺母移动以带动所述第一连杆结构运动，从而使所述第一连杆结构带动所述第一撑伞骨撑开以胀开所述外套膜，或带动各所述第一撑伞骨回缩以复位所述外套膜。

在可选或优选的实施例中，所述第一连杆结构包括依次铰接的第一杆、第二杆以及第三杆，所述第一杆首端与所述基座铰接，所述第三杆首端与所述基座铰接，所述第一滑动螺母通过连接杆与所述第一连杆结构连接，以带动所述第一连杆结构运动，所述第三杆尾端延伸以形成所述第一撑伞骨。

在可选或优选的实施例中，所述伞骨部件还包括绕所述丝杆圆周分布的多个第二连杆结构，各所述第一连杆结构位于所述腔室首部，各所述第二连杆结构位于所述腔室尾部，所述第二连杆结构设置有第二撑伞骨，所述丝杆旋有与所述第二连杆结构连接的第二滑动螺母，所述丝杆通过驱动所述第二滑动螺母移动以带动所述第二连杆结构运动，从而使所述第二连杆结构带动所述第二撑伞骨撑开以胀开所述外套膜，或带动各所述第二撑伞骨回缩以复位所述外套膜。