[发明专利]一种用于水质监测和增氧的移动式仿生机器鱼及控制方法在审
| 申请号： | 201910938837.3 | 申请日： | 2019-09-30 |
| 公开（公告）号： | CN110667813A | 公开（公告）日： | 2020-01-10 |
| 发明（设计）人： | 文小玲;喻盈;李小三;胡帅 | 申请（专利权）人： | 武汉工程大学 |
| 主分类号： | B63H1/36 | 分类号： | B63H1/36;B63C11/52;B63G8/00;B63G8/22;B63G8/38;B60L58/12;G01N33/18;H04L29/08 |
| 代理公司： | 42102 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 | 代理人： | 刘琰 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种用于水质监测和增氧的移动式仿生机器鱼及控制方法，该仿生机器鱼的鱼头结构上设置有水下摄像头和红外传感器，内部设置有前水箱，鱼头结构的左右两侧均设置有胸鳍；仿生机器鱼的鱼身结构顶部设置有增氧泵、无线通信模块，底部设置有水质传感器，增氧泵上设置有进水口和出水口；鱼身结构的内部设置有GPS模块、控制中心和后水箱；仿生机器鱼的鱼尾结构包括尾鳍、软橡胶，鱼身结构通过软橡胶与可活动的尾鳍相连；鱼尾结构内部设置有电机、偏心轮和连杆装置，连杆装置贯穿尾鳍；本发明体积较小，携带方便，可在水中上浮下潜，实时监测目标水域中的水质参数，当水质参数低于设定值时，在软件上向用户发出警报，能实现有效的智能监测。 | ||
| 搜索关键词： | 仿生机器鱼 内部设置 尾鳍 鱼身 鱼尾 连杆装置 水质参数 软橡胶 增氧泵 鱼头 无线通信模块 红外传感器 水下摄像头 水质传感器 水质监测 顶部设置 控制中心 目标水域 实时监测 携带方便 智能监测 左右两侧 出水口 后水箱 进水口 可活动 偏心轮 前水箱 移动式 上浮 水中 下潜 胸鳍 增氧 警报 电机 贯穿 | ||
【主权项】：
1.一种用于水质监测和增氧的移动式仿生机器鱼，其特征在于，该仿生机器鱼的鱼头结构上设置有水下摄像头(1)和红外传感器(2)，内部设置有前水箱(19)，鱼头结构的左右两侧均设置有胸鳍(18)；仿生机器鱼的鱼身结构顶部设置有增氧泵(5)、无线通信模块(7)，底部设置有水质传感器(17)，增氧泵(5)上设置有进水口(3)和出水口(4)；鱼身结构的内部设置有GPS模块(6)、控制中心(16)和后水箱(15)；仿生机器鱼的鱼尾结构包括尾鳍(13)、软橡胶(12)，鱼身结构通过软橡胶(12)与可活动的尾鳍(13)相连；鱼尾结构内部设置有电机(14)、偏心轮(11)和连杆装置，连杆装置贯穿尾鳍(13)；/n水下摄像头(1)、红外传感器(2)、增氧泵(5)、GPS模块(6)、无线通信模块(7)、电机(14)、后水箱(15)、水质传感器(17)、胸鳍(18)、前水箱(19)均与控制中心(16)连接；其中：/n水下摄像头(1)用于采集水域勘测图像，并通过无线通信模块(7)进行上传；仿生机器鱼在水中巡游时通过红外传感器(2)对障碍物进行探测，实现自动避障；水质传感器(17)用于采集监测水域的水质参数，并通过无线通信模块(7)进行上传；GPS模块(6)用于获取仿生机器鱼的位置信息；通过控制中心(16)同时控制前水箱(19)和后水箱(15)中的水量，实现仿生机器鱼的平衡及下潜、上浮；通过电机(14)带动偏心轮(11)转动，使连杆装置工作，进而带动尾鳍(13)摆动，控制仿生机器鱼在水中前进；通过同时控制尾鳍(13)和两侧的胸鳍(18)摆动，控制仿生机器鱼在水中实现转向运动。/n
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- 曹勇;潘光;邢城;贺俊杰;黄桥高;曹永辉 - 西北工业大学
- 2019-09-05 - 2019-12-03 - B63H1/36
- 本发明涉及一种基于变截面的交叉簧片的被动弯曲轴向转动机构，整个多级被动弯曲和轴向旋转机构由多个不同尺寸和种类的交叉簧片单元组成，对于承担被动弯曲的单元，采用弧面自由端，并且交叉簧片的交叉点与交叉簧片的单元相对于整个弯曲机构外侧自由端的圆心重叠，这使得每一个交叉簧片单元在被动弯曲变形时交叉点的偏移量有所下降，使得其变形精度更高。交叉簧片采用变截面的交叉簧片单元，每一个簧片的截面在交叉点最薄，在与自由端相连的部位最厚，这使得在保证变形精度的情况下实现较大被动变形，本发明具有高精度，无摩擦，无滞后，无磨损，无静态阻力，免润滑等优点。
- 一种串联曲柄摇杆机构的仿生鱼尾鳍装置-201822136449.7
- 陈磊;陈芳;陈俊 - 武汉飞令机器人科技有限公司
- 2018-12-19 - 2019-12-03 - B63H1/36
- 本实用新型公开了一种串联曲柄摇杆机构的仿生鱼尾鳍装置，包括支架，支架的表面固定有动力电机和转轴座，转轴座的表面转动连接有转向舵机，动力电机的输出轴转动连接有曲柄，曲柄转动连接有连杆，连杆转动连接有尾鳍摇杆，尾鳍摇杆远离连杆的一端与转向舵机固定连接，转向舵机的输出轴连接有尾鳍摆臂，尾鳍摆臂远离转向舵机的一端连接有尾鳍。该串联曲柄摇杆机构的仿生鱼尾鳍装置利用曲柄摇杆机构与舵机串联，减缓舵机工作强度，使得仿生鱼驱动效果更加理想。
- 一种仿鲸鱼尾的摆动装置-201920057270.4
- 遆肖聪;陈洪立;邓坦;屠嘉骏;陈刚 - 浙江理工大学
- 2019-01-14 - 2019-12-03 - B63H1/36
- 本实用新型属于机器人技术领域。目的是提供一种仿鲸鱼尾的摆动装置，该装置应具有结构简单、推力大、阻力小的特点。技术方案是：一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：该装置包括电机、尾鳍以及用于依次传递电机动力以驱动尾鳍摆动的锥齿轮组、曲柄摇杆机构与齿轮齿条机构；所述锥齿轮组包括与电机输出轴固定的第一锥齿轮以及可转动地定位在底座上并与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；所述齿轮齿条机构包括可转动地定位在底座上的齿轮以及可滑动地定位在底座上并与齿轮啮合的齿条；所述曲柄摇杆机构包括与第二锥齿轮同轴固定的曲柄以及两端分别可转动地铰接在曲柄与齿条上的连杆。
- 微型磁驱动仿生机器鱼及其运动控制方法-201711171478.0
- 喻俊志;陈星宇;吴正兴;孔诗涵 - 中国科学院自动化研究所
- 2017-11-22 - 2019-11-26 - B63H1/36
- 本发明涉及仿生机器人技术领域，具体提供了一种微型磁驱动仿生机器鱼及其运动控制方法，旨在解决如何降低仿生机器鱼体积和能耗的技术问题。为此目的，本发明中的仿生机器鱼包括鱼身和尾鳍，其中，磁驱动模块包括螺线管、驱动组件、圆柱滑轨和两块永磁铁。两块永磁铁分别固定在所述圆柱滑轨的两端，螺线管设置在两块永磁铁之间，且能够沿圆柱滑轨在两块永磁铁之间移动，以带动驱动组件驱动尾鳍摆动。基于上述结构，不仅可以减小仿生机器鱼的体积和能耗，还可以提高仿生机器鱼的机动性能。
- 水中仿鱼尾推进系统-201920509543.4
- 刘雄雁;李文华;周性坤;林珊颖;韩凤翚;沈岩;刘程;张金男;岳英杰;孙世枭 - 大连海事大学
- 2019-04-16 - 2019-11-26 - B63H1/36
- 本实用新型提供一种水中仿鱼尾推进系统，包括：仿鱼尾装置和动力装置，所述仿鱼尾装置的前端安装于待推进装置尾部，所述动力装置安装于所述仿鱼尾装置前端，且通过传动机构将所述动力装置的回转运动传递至所述仿鱼尾装置的输入轴；所述仿鱼尾装置包括首部、至少一个中部和尾部，所述中部和尾部外部设置有仿鱼尾骨架，且在输入轴的驱动下，所述仿鱼尾装置的首部、至少一个中部和尾部，带动其外部的仿鱼尾骨架回转运动，形成鱼尾拍打动作。本实用新型所述的仿鱼尾推进系统，运用仿生学，模仿海豚在海里运动方式，推进更加平缓，与水的打击不强烈，噪音也比较小，同样的机动性也会比传统的螺旋桨推进装置更加好。
- 一种仿生鱼摆动关节一体化驱动装置-201920294102.7
- 杨永庆;王宝新;高存强;许守骏;回志姗;汤银龙;韩冬;刘俭佳 - 沈阳航天新光集团有限公司
- 2019-03-08 - 2019-11-22 - B63H1/36
- 本实用新型公开了一种仿生鱼摆动关节一体化驱动装置，包括腰关节外转子集成电机和转向关节外转子集成电机，腰关节外转子集成电机转子作为仿生鱼尾部骨架和转向关节外转子集成电机的机座，转向关节外转子集成电机定子固定于腰关节外转子集成电机转子上，转向关节外转子集成电机转子作为仿生鱼的尾鳍骨架。作为仿生鱼的动力系统实现仿生鱼的推进和转向功能。与传统的带有减速机构的驱动装置相比具有低噪音、模块化、故障率低，高效率的特点。
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