專利名稱：一種多功能仿生機(jī)器魚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能仿生機(jī)器魚。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代以前對(duì)于魚類仿生學(xué)的研究主要集中于理論方面，隨著魚類推進(jìn)機(jī)理研究的深入，機(jī)器人技術(shù)、仿生學(xué)、電子技術(shù)、材料科學(xué)和控制技術(shù)的新發(fā)展，模擬魚類 游動(dòng)機(jī)理的新型水下機(jī)器人一仿生機(jī)器魚受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。美國(guó)麻省理工學(xué)院根據(jù)提出的魚尾推進(jìn)的“射流推進(jìn)理論”，研制出長(zhǎng)I. 2米的仿生金槍魚和長(zhǎng)O. 8米的仿生梭魚。美國(guó)東北大學(xué)海洋科學(xué)中心利用形狀記憶合金和連桿機(jī)構(gòu)開發(fā)了波動(dòng)推進(jìn)的機(jī)器鰻魚。美國(guó)新墨西哥大學(xué)利用高分子電解質(zhì)離子交換膜IEM，鍍?cè)诜律~鰭的金屬簿片上，通過(guò)外加電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)人造合成肌肉運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生類似鰻魚的游動(dòng)方式。英國(guó)Essex大學(xué)設(shè)計(jì)了具有三維運(yùn)動(dòng)能力的機(jī)器魚。日本東京大學(xué)研制了兩關(guān)節(jié)自推進(jìn)的機(jī)器海豚。Kato等研究了對(duì)胸鰭推進(jìn)機(jī)構(gòu)的控制，并開發(fā)了機(jī)器魚樣機(jī)黑鱸。日本名古屋大學(xué)研制出形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)微型身體波動(dòng)式水下推進(jìn)器和壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的雙鰭魚型微機(jī)器人。在國(guó)內(nèi)，哈爾濱工程大學(xué)開展了仿生機(jī)器章魚的研究工作。北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所研制了機(jī)器鰻魚、機(jī)器海豚以及采用扁平寬大的斧形水動(dòng)力外型的SPC系列仿生機(jī)器魚。中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所制作了兩關(guān)節(jié)的仿生機(jī)器魚模型。北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系研制了仿生海豚樣機(jī)。中科院北京自動(dòng)化研究所研發(fā)出微小型機(jī)器魚、多傳感器仿生機(jī)器魚等。隨著機(jī)器魚應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，環(huán)境復(fù)雜性逐漸增加，希望機(jī)器魚的運(yùn)動(dòng)更加靈活，應(yīng)用范圍更加廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種運(yùn)動(dòng)更加靈活，應(yīng)用更加廣泛的的多功能仿生機(jī)器魚。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種多功能仿生機(jī)器魚，包括魚頭部分、魚身部分和魚尾部分，其特征在于所述魚頭部分包括魚頭外殼，魚頭外殼內(nèi)設(shè)置有主控制板、通訊模塊和電池模塊，所述魚身部分包括柔軟的魚皮，魚皮內(nèi)設(shè)置有三級(jí)伺服電機(jī)，三級(jí)伺服電機(jī)之間通過(guò)鉸鏈連接成三個(gè)關(guān)節(jié)，所述魚尾部分制成尾鰭結(jié)構(gòu)。所述魚頭外殼上端設(shè)置有天線和充電插頭，魚頭外殼下端連接PH傳感器。所述魚頭外殼采用硬質(zhì)防水材料制成，優(yōu)選材料為玻璃鋼。所述通訊模塊為雙向通信的無(wú)線通訊模塊。PH傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)化器等處理，最終通過(guò)無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)傳輸至PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。所述魚皮與魚頭外殼密封連接，保證機(jī)器魚具有很好的密封性。本發(fā)明集成了遠(yuǎn)程控制、酸堿檢測(cè)、水溫檢測(cè)以及自由游弋等功能，可完成水資源的環(huán)境檢測(cè)，替代了現(xiàn)有水上作業(yè)的不方便性和危險(xiǎn)性；也可應(yīng)用于水上機(jī)器人比賽。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖I所示，一種多功能仿生機(jī)器魚，包括魚頭部分I、魚身部分2和魚尾部分3，魚頭部分I包括魚頭外殼13，魚頭外殼13內(nèi)設(shè)置有主控制板15、通訊模塊11和電池模塊14，魚身部分2包括柔軟的魚皮23，魚皮23內(nèi)設(shè)置有三級(jí)伺服電機(jī)21，三級(jí)伺服電機(jī)21之間通過(guò)鉸鏈22連接成三個(gè)關(guān)節(jié)，所述魚尾部分3制成尾鰭結(jié)構(gòu)。魚頭外殼13上端設(shè)置有天線18、充電插頭19，魚頭外殼13下端連接PH傳感器12 ；魚頭外殼13采用硬質(zhì)防水材料制成，優(yōu)選材料為玻璃鋼；通訊模塊11為無(wú)線通訊模塊，可實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳輸，PH傳感器12采集到的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)化器等處理，最終通過(guò)無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)傳輸至PC端進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用；魚皮23與魚頭外殼13密封連接，保證機(jī)器魚具有很好的密封性。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種多功能仿生機(jī)器魚，包括魚頭部分、魚身部分和魚尾部分，其特征在于所述魚頭部分包括魚頭外殼，魚頭外殼內(nèi)設(shè)置有主控制板、通訊模塊和電池模塊，所述魚身部分包括柔軟的魚皮，魚皮內(nèi)設(shè)置有三級(jí)伺服電機(jī)，三級(jí)伺服電機(jī)之間通過(guò)鉸鏈連接成三個(gè)關(guān)節(jié)，所述魚尾部分制成尾鰭結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能仿生機(jī)器魚，其特征在于所述魚頭外殼上端設(shè)置有天線和充電插頭，魚頭外殼下端連接PH傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的多功能仿生機(jī)器魚，其特征在于所述魚頭外殼采用硬質(zhì)防水材料制成，優(yōu)選材料為玻璃鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能仿生機(jī)器魚，其特征在于所述通訊模塊為雙向通信的無(wú)線通訊模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能仿生機(jī)器魚，其特征在于所述魚皮與魚頭外殼密封連接。
全文摘要
一種多功能仿生機(jī)器魚，涉及仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，包括魚頭部分、魚身部分和魚尾部分，其特征在于所述魚頭部分包括魚頭外殼，魚頭外殼內(nèi)設(shè)置有主控制板、通訊模塊和電池模塊，所述魚身部分包括柔軟的魚皮，魚皮內(nèi)設(shè)置有三級(jí)伺服電機(jī)，三級(jí)伺服電機(jī)之間通過(guò)鉸鏈連接成三個(gè)關(guān)節(jié)，所述魚尾部分制成尾鰭結(jié)構(gòu)。本發(fā)明集成了遠(yuǎn)程控制、酸堿檢測(cè)、水溫檢測(cè)以及自由游弋等功能，可完成水資源的環(huán)境檢測(cè)，替代了現(xiàn)有水上作業(yè)的不方便性和危險(xiǎn)性；也可應(yīng)用于水上機(jī)器人比賽。
文檔編號(hào)B63H1/36GK102632984SQ20121011889
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者馮毅, 劉歡歡, 孫培亮, 李翔 申請(qǐng)人:合肥凌翔信息科技有限公司