[发明专利]一种新型仿生侧线传感器

摘要

本发明提供了一种新型仿生侧线传感器，应用目标定位为水下机器人。主要功能为协助水下机器人进行流体环境的感知，包括对流体速度、加速度、波动频率的感知，通过提取传感器检测得到的信息水下机器人可以自主的进行运行姿态的调整。传感器的仿生原理基于鱼类的侧线感知器官，在水下机器人运作过程中，垂直于仿生纤毛方向上的水流的冲击作用将力传递到受力杆上，然后进一步引起应变梁发生形变，应变梁上的检测元件金属箔式应变片检测应变梁的变形量，转化成电压信号传递出去，最终能够得到流体变化与电压信号变化的对应关系，因而可以通过提取电压的反馈信号判别水下机器人周围的流体状态。

主权项

一种新型仿生侧线传感器，包括外壳(4)、夹具一(5)、夹具二(6)、固定座(8)、PU管插头(9)、PU管固定套(10)、PU管(11)和导线(12)，其特征在于，还包括仿生纤毛(1)、受力杆(2)、压板(3)、应变梁(7)和应变片(13)，所述的仿生纤毛(1)的材质为柔性材料，为“凸”字形结构，上凸部分的端面为半球形结构，另一端的固定边通过压板(3)与外壳(4)相连接，仿生纤毛(1)内为中空结构，中空部分内设有受力杆(2)，所述的受力杆(2)的另一端与固定座(8)内部的应变梁(7)的中心位置相连接，所述的应变梁(7)分为四个支梁，整体为“十”字形结构，中心位置处为与受力杆(2)相匹配的连接孔，所述的夹具二(6)为两端开口的圆柱形结构，底部端面的内侧含有十字交叉排列的四根支梁，四根支梁交叉中心处设有一个向上凸起的半球，所述的应变梁(7)四个支梁的另一端分别与外壳(4)侧壁面相连接，所述的外壳(4)的侧壁面上安装有夹具一(5)和夹具二(6)，夹具一(5)为一个两端开口的圆柱形结构，夹具一(5)下端面和夹具二(6)上端面上分别设有四个相匹配的半圆形凹槽，凹槽半径与应变梁(7)支梁末端的半径相匹配，所述的应变梁(7)的支梁两端为圆柱形结构，中间部分的侧面为上下对称的平面结构，平面部分的长度和宽度分别与应变片(13)的尺寸相匹配，所述的应变片(13)的数量为八个，其中四个分别安装在应变梁(7)的四根支梁平面部分处的上侧，另外四个安装在夹具二(6)的四根支梁上，所述的固定座(8)的底部设有PU管插头(9)，PU管插头(9)上设有相匹配的PU管固定套(10)，所述的应变片(13)的导线(12)通过PU管(11)引出。