[实用新型]一种仿生墨鱼潜水器

说明书

本实用新型公开了一种仿生墨鱼潜水器，包括：壳体、电控系统和推进系统；壳体包括上壳体、下壳体和中部隔板，电控系统安装在上壳体与中部隔板之间的空间内；推进系统包括鳍波动系统、喷射推进系统和姿态控制系统，鳍波动系统包括鳍条、前曲轴、后曲轴、电机和万向轴，喷射推进系统包括喷射推进器、矢量喷口和舵机，姿态控制系统由舵机、直拉杆、球阀和双向潜水泵组成。通过模拟墨鱼高推力的喷射推进游动和高效率的鳍波动推进复合推进方式，使得仿生墨鱼潜水器同时具备高游速和高机动性的优点，可以方便地搭载各种传感器和执行器,进行水环境下的信息收集与监测。

技术领域

本实用新型涉及潜水器技术领域，特别涉及一种仿生墨鱼潜水器。

背景技术

海洋是人类文明的摇篮，它蕴藏着丰富的自然资源，如海洋生物、海底矿产等。同时，海洋也是重要的交通运输通道和军事战略空间。水下机器作为探索和开发海洋的主要载体成为人类进行海洋活动不可或缺的工具。

目前的水下机器主要分为有缆水下机器(Remote Operated Vehicle，简称 ROV)和无缆水下机器，也称自主式水下机器(Autonomous Underwater Vehicle，简称AUV)。由于常规水下机器以螺旋桨和叶轮为推进器，采用常规能源作为动力，存在机动性差、响应滞后对水生环境扰动大等缺点，极大限制了其在狭窄、动态、复杂、脆弱环境中的应用。

根据水下机器人整体结构布置形式和运动方式的不同，可以将其分为框架式、刚性仿生式、柔性、球形式、滑翔和链式等六类。每种结构形式都有各自的优势，同时也存在一系列问题，具体分析如下表所示：

表1-1水下机器人结构形式

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有水下机器存在的缺点，将现有潜水器与水下生物的特点进行结合，并通过调研水中生物的游动特性及运动机理，对机器的结构设计进行仿生，从中汲取灵感，从而弥补现有机器的劣势或者扩大现有的优势，使得其可以更好地满足各类需求。为了解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型的一种仿生墨鱼潜水器，包括：壳体、电控系统和推进系统；所述壳体包括上壳体、下壳体和中部隔板，所述上壳体与所述下壳体相适配地组装设置，所述中部隔板设置在所述上壳体与所述下壳体之间，所述电控系统安装在所述上壳体与所述中部隔板之间的空间内；所述推进系统包括鳍波动系统、喷射推进系统和姿态控制系统，所述鳍波动系统包括鳍条、前曲轴、后曲轴、电机和万向轴，所述前曲轴通过所述万向轴与所述后曲轴相连接，所述电机驱动所述前曲轴和所述后曲轴转动，所述鳍条的第一端连接在所述前曲轴或者所述后曲轴上，所述鳍条的中部通过转轴连接在所述上壳体与所述下壳体相接合处，所述鳍条的第二端伸出所述壳体之外；所述喷射推进系统包括喷射推进器、矢量喷口和舵机，所述喷射推进器安装在所述中部隔板的尾部，所述矢量喷口安装在所述壳体尾端外部，且所述矢量喷口与所述喷射推进器相连接，所述舵机安装在所述喷射推进器一侧的所述中部隔板上，所述喷射推进器通过连杆机构与所述舵机相连接；所述姿态控制系统由所述舵机、直拉杆、球阀和双向潜水泵组成，所述球阀设置在所述喷射推进器尾端与所述矢量喷口相连接处，所述球阀与所述舵机通过所述直拉杆相连接，所述双向潜水泵安装在所述下壳体内底部，所述双向潜水泵的一个进出水口连通所述下壳体外部、另一个进出水口连通所述下壳体内部，所述双向潜水泵用于仿生墨鱼潜水器的上浮和下潜。

进一步地，所述上壳体内侧壁设置有一环形凹槽，所述环形凹槽内设置有防水密封胶条，并且，所述下壳体和所述中部隔板与所述上壳体的结合部均卡嵌到所述环形凹槽内，所述中部隔板与所述上壳体之间形成密闭空间，所述电控系统安装在所述中部隔板与所述上壳体之间的密闭空间内。