一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼的制作方法

本发明涉及海底探测，具体为一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼。

背景技术：

1、海底底质探测主要是针对海底表面及浅层沉积物性质进行的测量，为了探测沉积物的厚度和底质的变化特征，采用浅地层剖面仪、声呐探测器等，浅水区还可以采用海上钻井取样，在所有的海底底质探测手段中，基于声学设备通过获取海底底质声呐图像反映海床底质、地貌的方法具有简单、有效等特点，声呐探测器在深入海底探测时，通常需要仿生鱼与声呐探测器配合适用，将声呐探测器移动至海底的合适位置，现有技术中：授权公布号cn 109591990b的专利公开了涉及一种海底探测仿生鱼，其左右两个胸鳍组件采用若干胸鳍驱动单元，在胸鳍的中胸鳍驱动单元部分，根据平行四边形易变形的机理，设计了一种驱动杆、固定杆和连接杆构成的双平行四边形结构以复现蝠鲼胸鳍的三维运动，从而使海底探测仿生鱼能在水中平稳的运行，但是该海底探测仿生鱼在进行移动时，只是采用胸鳍单元的摆动来实现仿生鱼的移动，其移动速度不够理想，当仿生鱼在遇到障碍物时，无法快速游离障碍物，仿生鱼与障碍物发生碰撞的风险较大，而且该海底探测仿生鱼的鱼尾只能左右摆动，导致仿生鱼的稳定性较差，而且不利于仿生鱼的上浮，为此，我们提出了一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，能够根据外部环境自动移动，移动时，方便对仿生鱼的移动方向进行调整，从而大大降低仿生鱼与外部障碍发生碰撞的风险，同时能够通过调整仿生鱼鱼尾的状态使仿生鱼应对多种环境，仿生鱼上浮更加方便，适用性更强，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，包括仿生鱼外壳、驱动机构和调节机构；

3、仿生鱼外壳：其外侧面左端均匀设有鱼鳍，仿生鱼外壳外侧面左端的安装口内设有第一声纳探测器，仿生鱼外壳外侧面下端的安装口内设有第二声纳探测器；

4、驱动机构：设置于仿生鱼外壳的内部中心处，驱动机构的前后两端均位于仿生鱼外壳外侧并位于同侧对应的鱼鳍下端；

5、调节机构：设置于仿生鱼外壳的内部后端，调节机构的后端位于仿生鱼外壳外侧并在端头处设有鱼尾；

6、其中：所述仿生鱼外壳的内部分别设有控制器和电池，控制器的输入端电连接电池的输出端，第一声纳探测器和第二声纳探测器的输出端电连接控制器的输入端，能够根据外部环境自动移动，移动时，方便对仿生鱼的移动方向进行调整，从而大大降低仿生鱼与外部障碍发生碰撞的风险，同时能够通过调整仿生鱼鱼尾的状态使仿生鱼应对多种环境，仿生鱼上浮更加方便，适用性更强。

7、进一步的，所述驱动机构包括密封箱、转轴、套筒、双轴电机、锥齿轮和螺旋桨，所述套筒分别通过密封轴承转动连接于仿生鱼外壳外侧面中部前后对称设置的通孔内部，两个套筒的相背离外侧端头均设有密封箱，套筒的内部均通过轴承转动连接有转轴，两个转轴的相背离外侧面分别位于同侧对应的密封箱内部，密封箱外侧面设置的通口内均转动连接有螺旋桨，螺旋桨的左侧端头和两个转轴的相背离外侧端头均设有锥齿轮，位于同一个密封箱内部的两个锥齿轮啮合连接，仿生鱼外壳的内部中心处设有双轴电机，双轴电机的两个输出轴分别与同侧对应的转轴固定连接，双轴电机的输入端电连接控制器的输出端，方便驱动螺旋桨进行移动。

8、进一步的，所述仿生鱼外壳内部顶端设置的u型座内转动连接有电动推杆，两个套筒的相对内侧端头通过连接架固定连接，电动推杆的伸缩端与连接架的中部转动连接，电动推杆的输入端电连接控制器的输出端，方便对螺旋桨的推进方向进行调整。

9、进一步的，所述密封箱的外侧面均设有防护外壳，螺旋桨分别位于同侧的防护外壳内部，对螺旋桨起到防护作用。

10、进一步的，所述调节机构包括转环、支架、调节杆和球形头，所述支架设置于仿生鱼外壳的内部右端，支架的内部转动连接有转环，仿生鱼外壳右端的球形槽内滑动连接有球形头，球形头的外侧面右端设有鱼尾，球形头的外侧面左端设有调节杆，转环的内侧面通过电机架安装有电机，电机的输出轴下端设有圆盘，圆盘的底面边缘处设有拨杆，拨杆位于调节杆左侧设置的条形口内，电机的输入端电连接控制器的输出端，为鱼尾的摆动提供驱动力。

11、进一步的，所述转环的内壁设有与电机相对的配重块，保证仿生鱼外壳内部的受力平衡。

12、进一步的，所述转环的内部设有弧形条，弧形条中部平面的圆心与球形头的球心重合，调节杆左侧开口内设置的连接轴位于弧形条中部的槽口内，仿生鱼外壳的内部右端通过条形板安装有减速电机，减速电机的输出轴与弧形条的外侧面中部固定连接，减速电机的输出轴与转环的中心轴线重合，减速电机的输入端电连接控制器的输出端，方便对鱼尾的状态进行调节。

13、进一步的，所述转环的外弧面中部设有弧形槽，支架内壁设置的限位轴位于弧形槽的内部，对转环的最大转动位置起到限位作用。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，具有以下好处：

15、1、控制器根据周围的环境信息控制双轴电机工作，带动套筒内部的转轴转动，进而通过密封箱内部的锥齿轮带动两个螺旋桨同步旋转，驱动仿生鱼外壳进行移动，防护外壳能够对螺旋桨起到防护作用，同时控制器控制电动推杆工作，通过连接架带动两个套筒和密封箱同步转动，进而对螺旋桨的推进方向进行调整，方便仿生鱼在移动时能够根据外部环境自动避开障碍物。

16、2、控制器控制转环内部的电机工作，使圆盘转动，圆盘底面边缘处的拨杆位于调节杆左侧的条形口内，所以圆盘转动通过拨杆拨动调节杆前后摆动，此时鱼尾为竖向设置，从而通过球形头带动鱼尾前后摆动，方便对仿生鱼外壳的移动方向进行调整，同时鱼尾持续前后摆动能够大大提高仿生鱼外壳的移速，当仿生鱼遇到突发状况时，能够快速移动，从而大大降低仿生鱼外壳与外部障碍物发生碰撞的风险。

17、3、控制器控制减速电机工作，通过弧形条带动转环转动90°，由于调节杆左侧开口内设置的连接轴位于弧形条中部的槽口内，从而使调节杆、球形头和鱼尾同步转动90°，此时鱼尾呈水平设置，支架内壁设置的限位轴位于转环外弧面中部的弧形槽内，对转环的最大转动位置起到限位作用，配重块与电机相对设置，保证仿生鱼外壳整体的受力平衡，此时电机工作带动鱼尾上下摆动，能够大大提高仿生鱼外壳移动的稳定性，仿生鱼上浮更加方便，适用性更强。

技术特征：

1.一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：包括仿生鱼外壳(1)、驱动机构(2)和调节机构(4)；

2.根据权利要求1所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述驱动机构(2)包括密封箱(21)、转轴(22)、套筒(23)、双轴电机(24)、锥齿轮(25)和螺旋桨(26)，所述套筒(23)分别通过密封轴承转动连接于仿生鱼外壳(1)外侧面中部前后对称设置的通孔内部，两个套筒(23)的相背离外侧端头均设有密封箱(21)，套筒(23)的内部均通过轴承转动连接有转轴(22)，两个转轴(22)的相背离外侧面分别位于同侧对应的密封箱(21)内部，密封箱(21)外侧面设置的通口内均转动连接有螺旋桨(26)，螺旋桨(26)的左侧端头和两个转轴(22)的相背离外侧端头均设有锥齿轮(25)，位于同一个密封箱(21)内部的两个锥齿轮(25)啮合连接，仿生鱼外壳(1)的内部中心处设有双轴电机(24)，双轴电机(24)的两个输出轴分别与同侧对应的转轴(22)固定连接，双轴电机(24)的输入端电连接控制器(10)的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述仿生鱼外壳(1)内部顶端设置的u型座内转动连接有电动推杆(7)，两个套筒(23)的相对内侧端头通过连接架(6)固定连接，电动推杆(7)的伸缩端与连接架(6)的中部转动连接，电动推杆(7)的输入端电连接控制器(10)的输出端。

4.根据权利要求2所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述密封箱(21)的外侧面均设有防护外壳(12)，螺旋桨(26)分别位于同侧的防护外壳(12)内部。

5.根据权利要求1所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述调节机构(4)包括转环(42)、支架(43)、调节杆(44)和球形头(45)，所述支架(43)设置于仿生鱼外壳(1)的内部右端，支架(43)的内部转动连接有转环(42)，仿生鱼外壳(1)右端的球形槽内滑动连接有球形头(45)，球形头(45)的外侧面右端设有鱼尾(5)，球形头(45)的外侧面左端设有调节杆(44)，转环(42)的内侧面通过电机架安装有电机(15)，电机(15)的输出轴下端设有圆盘(16)，圆盘(16)的底面边缘处设有拨杆(17)，拨杆(17)位于调节杆(44)左侧设置的条形口内，电机(15)的输入端电连接控制器(10)的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述转环(42)的内壁设有与电机(15)相对的配重块(14)。

7.根据权利要求5所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述转环(42)的内部设有弧形条(41)，弧形条(41)中部平面的圆心与球形头(45)的球心重合，调节杆(44)左侧开口内设置的连接轴位于弧形条(41)中部的槽口内，仿生鱼外壳(1)的内部右端通过条形板安装有减速电机(13)，减速电机(13)的输出轴与弧形条(41)的外侧面中部固定连接，减速电机(13)的输出轴与转环(42)的中心轴线重合，减速电机(13)的输入端电连接控制器(10)的输出端。

8.根据权利要求5所述的一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，其特征在于：所述转环(42)的外弧面中部设有弧形槽，支架(43)内壁设置的限位轴(18)位于弧形槽的内部。

技术总结本发明公开了一种具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，包括仿生鱼外壳、驱动机构和调节机构；仿生鱼外壳：其外侧面左端均匀设有鱼鳍，仿生鱼外壳外侧面左端的安装口内设有第一声纳探测器，仿生鱼外壳外侧面下端的安装口内设有第二声纳探测器；驱动机构：设置于仿生鱼外壳的内部中心处，驱动机构的前后两端均位于仿生鱼外壳外侧并位于同侧对应的鱼鳍下端；调节机构：设置于仿生鱼外壳的内部后端，该具有自避障功能的海底探测用仿生鱼，能够根据外部环境自动移动，移动时，方便对仿生鱼的移动方向进行调整，从而大大降低仿生鱼与外部障碍发生碰撞的风险，适用性更强。技术研发人员：莫敏玲,崔华义,莫建洪受保护的技术使用者：广东蓝鲲海洋科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15