一种用于水下探测的仿生鱼

本技术涉及一种仿生鱼，特别涉及一种用于水下探测的仿生鱼。

背景技术：

1、原有的水下检测、作业、运载装置难以满足复杂水下作业任务的需求，加速了水下机器人的研发工作。

2、水下仿生鱼的研究历史可以追溯到20世纪80年代，当时研究者开始尝试用电机驱动的关节来模拟鱼类尾部的摆动，实现了简单的尾鳍推进。90年代以后，随着智能材料和微电子技术的发展，出现了利用压电材料、电致伸缩材料、电磁材料等来驱动仿生鱼的运动控制的方法，使得仿生鱼的结构更加简化和紧凑。同时，也出现了利用胸鳍、长鳍等不同类型的鳍来实现多自由度和多功能的仿生鱼。

3、传统的推进式水下机器人由螺旋桨产生推力，结合可操纵的舵面产生机动控制力。这种机构设计通常适应于相对平稳的水下环境例如近海海域，在对抗水流和洋流涡流时会遇到较大的阻力，从而影响电池寿命。此外，由螺旋桨产生推力，会产生大量大带宽的噪声，导致一些水下生态环境遭到严重的破坏。另外现有的水下机器人上升下潜基本靠定向涡轮驱动，姿态调整速度慢，无法实现快速升降转向灯操作。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于水下探测的仿生鱼，以达到姿态调整灵活、工作稳定、不易被探测到的目的。

2、为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

3、一种用于水下探测的仿生鱼，包括连为一体的头部、躯干部和尾部，所述头部内置探测用传感器，所述躯干部左右两侧均采用防水舵机控制左右侧鱼鳍，顶部采用防水舵机控制顶部鱼鳍，中部内置电池和电动滑台模组；所述尾部包括驱动部、连接部和尾鳍，所述驱动部内设置电机，所述电机通过转动轴连接法兰盘，所述法兰盘上设置有圆柱形卡销；所述连接部包括两块纵向设置的侧板，两侧板之间通过两组固定梁连接，每组固定梁包括上下设置的两根，第一组固定梁上设置有滑块，所述滑块一侧开设椭圆形卡槽，所述圆柱形卡销嵌于椭圆形卡槽内，所述滑块另一侧通过转轴连接转动板前端，所述转动板末端连接尾鳍，第二组固定梁之间设置限位轴，所述限位轴穿过所述转动板中部。

4、上述方案中，所述头部前端设置摄像头，头部内置双led灯。

5、上述方案中，所述躯干部内水平设置隔板，隔板上方固定电动滑台模组，隔板下方固定电池、控制电路板和降压模块。

6、上述方案中，所述驱动部的壳体为前端大后端小的锥形台结构，驱动部的壳体内部内置支撑梁，电机安装于支撑梁上。

7、上述方案中，所述转动轴上设置油封舱。

8、上述方案中，所述法兰盘位于驱动部的壳体外部，所述侧板前端固定于驱动部的壳体上。

9、上述方案中，所述头部和躯干部的壳体之间以及躯干部和驱动部的壳体之间均采用密封胶和o型圈密封。

10、通过上述技术方案，本实用新型提供的一种用于水下探测的仿生鱼具有如下有益效果：

11、1、本实用新型借助电动滑台模组实现鱼体重心变化，使得鱼体运动灵活，姿态变换速度快，同时具有较强的鱼体稳定性，减少了摇摆的可能性。通过精确控制滑台的前后位置和鱼鳍的摆动幅度和频率，可以实现对仿生鱼的精确操控，包括上浮、下潜、前进和后退等动作。

12、2、本实用新型的仿生鱼顶部采用一个防水舵机控制顶部鱼鳍，实现仿生鱼的左右转向。通过控制顶部鱼鳍的运动，可以实现仿生鱼的左右转向。这种设计模仿了真实金枪鱼的运动方式，在水中具有较高的灵活性和可控性。

13、3、本实用新型把伺服电机机械能转化为鱼尾摆动机械能，转换过程高效，能够提供较大的力量输出，并且具有较高的耐久性和使用寿命。

技术特征：

1.一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，包括连为一体的头部、躯干部和尾部，所述头部内置探测用传感器，所述躯干部左右两侧均采用防水舵机控制左右侧鱼鳍，顶部采用防水舵机控制顶部鱼鳍，中部内置电池和电动滑台模组；所述尾部包括驱动部、连接部和尾鳍，所述驱动部内设置电机，所述电机通过转动轴连接法兰盘，所述法兰盘上设置有圆柱形卡销；所述连接部包括两块纵向设置的侧板，两侧板之间通过两组固定梁连接，每组固定梁包括上下设置的两根，第一组固定梁上设置有滑块，所述滑块一侧开设椭圆形卡槽，所述圆柱形卡销嵌于椭圆形卡槽内，所述滑块另一侧通过转轴连接转动板前端，所述转动板末端连接尾鳍，第二组固定梁之间设置限位轴，所述限位轴穿过所述转动板中部。

2.根据权利要求1所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述头部前端设置摄像头，头部内置双led灯。

3.根据权利要求1所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述躯干部内水平设置隔板，隔板上方固定电动滑台模组，隔板下方固定电池、控制电路板和降压模块。

4.根据权利要求1所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述驱动部的壳体为前端大后端小的锥形台结构，驱动部的壳体内部内置支撑梁，电机安装于支撑梁上。

5.根据权利要求4所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述转动轴上设置油封舱。

6.根据权利要求4所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述法兰盘位于驱动部的壳体外部，所述侧板前端固定于驱动部的壳体上。

7.根据权利要求1所述的一种用于水下探测的仿生鱼，其特征在于，所述头部和躯干部的壳体之间以及躯干部和驱动部的壳体之间均采用密封胶和o型圈密封。

技术总结本技术公开了一种用于水下探测的仿生鱼，包括连为一体的头部、躯干部和尾部，头部内置探测用传感器，躯干部内置电池和电动滑台模组；尾部包括驱动部、连接部和尾鳍，驱动部内设置电机，电机通过转动轴连接法兰盘，法兰盘上设置有圆柱形卡销；连接部包括两块纵向设置的侧板，两侧板之间通过两组固定梁连接，每组固定梁包括上下设置的两根，第一组固定梁上设置有滑块，滑块一侧开设椭圆形卡槽，圆柱形卡销嵌于椭圆形卡槽内，滑块另一侧通过转轴连接转动板前端，转动板末端连接尾鳍，第二组固定梁之间设置限位轴，限位轴穿过转动板中部。本技术所公开的仿生鱼运动灵活、姿态变换速度快，具有较强的稳定性和较大的力量输出。技术研发人员：李升鑫,崔浩,马奎旭,赵仰东,邵伟,许岩,毛忠林受保护的技术使用者：山东省科学院海洋仪器仪表研究所技术研发日：20231127技术公布日：2024/6/23