本發(fā)明涉及一種仿生魚，尤其涉及一種可清理海洋垃圾的仿生魚。

背景技術(shù)：

仿生魚又稱仿生機器魚，以用于探測水中的污染物，并繪制河水的3D污染圖。這種機器魚形似鯉魚，身上裝備有探測傳感器，可以發(fā)現(xiàn)水中的多種污染物，如輪船泄漏的燃油或其他化學(xué)物等。由歐盟出資250萬英鎊進行各種研究和設(shè)計。投放在泰晤士河中的機器魚是科學(xué)家們完全按照仿生學(xué)原理設(shè)計的，體長約50厘米，高15厘米，寬12厘米，這些機器魚可以自動監(jiān)測河水中的各種污染物，并利用GPS裝置將數(shù)據(jù)適時傳給研究人員。投放在泰晤士河中的所有機器魚都具備協(xié)同工作的能力，即使沒有科學(xué)家的控制，它們也能根據(jù)此前設(shè)定的程序協(xié)同合作。當(dāng)一條機器魚“嗅出”一片水域中的有害物質(zhì)時，它們就通過wifi無線連接彼此交流數(shù)據(jù)，然后向研究人員和環(huán)保部門發(fā)出警報。

工作原理：這種機器魚是科學(xué)家們根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計制造的，它們游動起來酷似真正的鯉魚，身體在發(fā)動機的推動下來回擺動，并用鰭和尾來改變它們的游動方向，其游動速度可望達每秒半米。此機器魚先遣隊將在18個月內(nèi)真正去水里進行污染探測，最初會去港口監(jiān)測大型船只的泄露和排放，還可能去查一下泰晤士河的污染情況。它們將分別配備不同的傳感器來探測不同的污染物，之后科學(xué)家再用這些數(shù)據(jù)繪制實時的水污染3D圖，好讓環(huán)保部門采取最好辦法來清除這里的污染物?？茖W(xué)家表示，他們會讓這些機器魚充電一次就能在水中持續(xù)游動24小時。

現(xiàn)有的海洋環(huán)境污染嚴(yán)重，海平面到處漂浮著垃圾，導(dǎo)致海洋生態(tài)環(huán)境破壞，而現(xiàn)在沒有可以清理海洋垃圾的仿生魚，人工清理海洋垃圾存在費時費力、工作效率低和清理不徹底的缺點，因此亟需設(shè)計一種省時省力、工作效率高和清理徹底的可清理海洋垃圾的仿生魚。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(1)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明為了克服人工清理海洋垃圾費時費力、工作效率低和清理不徹底的缺點，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種省時省力、工作效率高和清理徹底的可清理海洋垃圾的仿生魚。

(2)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了這樣一種可清理海洋垃圾的仿生魚裝置，包括有連接頭、彈簧、仿魚鰭板、導(dǎo)向板、滑軌、滑塊、連接塊、第一擺動桿、支架、連接座、仿生魚、支板、第二電機、仿魚尾板、第二圓盤、電動推桿、漁網(wǎng)、圓環(huán)、第二擺動桿、第三擺動桿、第一電機和第一圓盤；仿生魚內(nèi)開有腔體，腔體內(nèi)底部設(shè)置有支架，支架內(nèi)前側(cè)從左至右依次設(shè)置有導(dǎo)向板、滑軌和連接座，導(dǎo)向板上開有導(dǎo)向孔，滑軌上設(shè)置有滑塊，滑塊后側(cè)設(shè)置有連接塊，連接座上設(shè)置有第一電機，第一電機頂部連接有第一圓盤，第一圓盤上偏心鉸接連接有第一擺動桿，第一擺動桿前端鉸接連接有第二擺動桿，第一擺動桿前端、第二擺動桿前端和連接塊復(fù)合鉸接連接，第二擺動桿后端鉸接連接有第三擺動桿，第三擺動桿穿過導(dǎo)向孔，第三擺動桿左端設(shè)置有連接頭，連接頭左右前后均設(shè)置有彈簧，后方兩個彈簧之間和前方兩個彈簧之間均設(shè)置有仿魚鰭板，仿魚鰭板中部分別與仿生魚的前后壁鉸接連接，仿生魚尾部設(shè)置有支板，支板右端設(shè)置有第二電機，第二電機頂部連接有第二圓盤，第二圓盤上設(shè)置有仿魚尾板，支板前后側(cè)對稱設(shè)置有電動推桿，電動推桿上連接有圓環(huán)，圓環(huán)右側(cè)設(shè)置有漁網(wǎng)。

優(yōu)選地，還包括有控制器和第一距離感應(yīng)器，支板頂部設(shè)置有控制器，仿生魚頭部設(shè)置有第一距離感應(yīng)器，第一電機、第二電機、電動推桿和第一距離感應(yīng)器均與控制器連接。

優(yōu)選地，還包括有第二距離感應(yīng)器，圓環(huán)上均設(shè)置有第二距離感應(yīng)器，第二距離感應(yīng)器與控制器連接。

優(yōu)選地，還包括有平衡重量塊，支架內(nèi)后側(cè)設(shè)置有平衡重量塊。

優(yōu)選地，第一電機和第二電機均為伺服電機。

優(yōu)選地，仿魚鰭板長2m。

工作原理：當(dāng)仿生魚要清理海洋垃圾的時候，把仿生魚放到海洋里，啟動第一電機轉(zhuǎn)動，帶動第一圓盤轉(zhuǎn)動，第一圓盤帶動第一擺動桿擺動，第一擺動桿通過連接塊和滑塊帶動第二擺動桿沿滑軌左右運動，第二擺動桿帶動第三擺動桿左右運動，第三擺動桿帶動連接頭左右運動，連接頭帶動仿魚鰭板左右運動，這時仿魚鰭板可以帶動仿生魚向前游動。同時啟動第二電機順逆交替轉(zhuǎn)動，帶動第二圓盤交替轉(zhuǎn)動，第二圓盤帶動仿魚尾板左右擺動，這樣可以加快仿生魚的游動，仿生魚可以更快速地尋找海洋垃圾。當(dāng)有垃圾時，啟動電動推桿伸長或縮短，帶動圓環(huán)向外或向內(nèi)移動，這時海洋垃圾剛好可以通過圓環(huán)打撈到漁網(wǎng)內(nèi)，這樣就可以清理海洋垃圾。垃圾清理結(jié)束后，啟動電動推桿縮短或伸長，電動推桿帶動圓環(huán)復(fù)位，圓環(huán)帶動漁網(wǎng)復(fù)位后，電動推桿停止縮短或伸長。當(dāng)仿生魚要改變方向時，仿魚尾板擺動到要轉(zhuǎn)變方向的相反方向時，第二電機停止轉(zhuǎn)動，由于一邊阻力會變小，另一邊阻力會變大，這樣仿生魚就可以轉(zhuǎn)變方向。轉(zhuǎn)變方向后，啟動第二電機重新順逆交替轉(zhuǎn)動，這樣仿生魚就可以繼續(xù)游動。仿生魚清理完海洋垃圾后回到初始位置，仿魚尾板和仿魚鰭板復(fù)位后，關(guān)閉第一電機和第二電機。

因為還包括有控制器和第一距離感應(yīng)器，支板頂部設(shè)置有控制器，仿生魚頭部設(shè)置有第一距離感應(yīng)器，第一電機、第二電機、電動推桿和第一距離感應(yīng)器均與控制器連接，所以仿生魚可以感應(yīng)前方的垃圾的距離，并反饋給控制器，控制器更好地控制電動推桿伸長或縮短運動，這樣圓環(huán)可以更快和更精確的把海洋垃圾打撈到漁網(wǎng)內(nèi)。

因為還包括有第二距離感應(yīng)器，圓環(huán)上均設(shè)置有第二距離感應(yīng)器，第二距離感應(yīng)器與控制器連接，所以當(dāng)?shù)诙嚯x感應(yīng)器感應(yīng)到漁網(wǎng)內(nèi)海洋垃圾與圓環(huán)之間的距離到達預(yù)設(shè)值時，第二距離感應(yīng)器把信息反饋到控制器，控制器控制仿生魚改變方向游回初始位置，并把垃圾倒掉。

因為還包括有平衡重量塊，支架內(nèi)后側(cè)設(shè)置有平衡重量塊，所以仿生魚在清理海洋垃圾時可以保持平衡，可以更好的游動，以便于清理海洋垃圾。

因為第一電機和第二電機均為伺服電機，所以第一電機和第二電機可以更為精確地控制轉(zhuǎn)速，使運行更平穩(wěn)。

控制器選擇廈門海為科技有限公司生產(chǎn)的海為S24S0T型PLC控制器，主機外部24VDC供電，16路輸入，8路輸出。輸入輸出端口的定義為：X0為啟動開關(guān)，X1為停止開關(guān)，X2為第一距離感應(yīng)器，X3為第二距離感應(yīng)器；Y0為第一電機，Y1為第二電機，Y2為電動推桿。根據(jù)圖5所示的電氣控制原理圖，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性的勞動，通過編程即可實現(xiàn)控制器控制各部件按上述工作原理進行動作，編程的相關(guān)指令都為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

(3)有益效果

本發(fā)明達到了省時省力、工作效率高和清理徹底的可清理的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一種俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的第二種俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的第三種俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的第四種俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的電氣控制原理圖。

附圖中的標(biāo)記為：1-連接頭，2-腔體，3-彈簧，4-仿魚鰭板，5-導(dǎo)向板，6-滑軌，7-滑塊，8-連接塊，9-第一擺動桿，10-支架，11-連接座，12-仿生魚，13-支板，14-第二電機，15-仿魚尾板，16-第二圓盤，17-電動推桿，18-漁網(wǎng)，19-圓環(huán)，20-第二擺動桿，21-導(dǎo)向孔，22-第三擺動桿，23-第一電機，24-第一圓盤，25-控制器，26-第一距離感應(yīng)器，27-第二距離感應(yīng)器，28-平衡重量塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

一種可清理海洋垃圾的仿生魚裝置，如圖1-5所示，包括有連接頭1、彈簧3、仿魚鰭板4、導(dǎo)向板5、滑軌6、滑塊7、連接塊8、第一擺動桿9、支架10、連接座11、仿生魚12、支板13、第二電機14、仿魚尾板15、第二圓盤16、電動推桿17、漁網(wǎng)18、圓環(huán)19、第二擺動桿20、第三擺動桿22、第一電機23和第一圓盤24；仿生魚12內(nèi)開有腔體2，腔體2內(nèi)底部設(shè)置有支架10，支架10內(nèi)前側(cè)從左至右依次設(shè)置有導(dǎo)向板5、滑軌6和連接座11，導(dǎo)向板5上開有導(dǎo)向孔21，滑軌6上設(shè)置有滑塊7，滑塊7后側(cè)設(shè)置有連接塊8，連接座11上設(shè)置有第一電機23，第一電機23頂部連接有第一圓盤24，第一圓盤24上偏心鉸接連接有第一擺動桿9，第一擺動桿9前端鉸接連接有第二擺動桿20，第一擺動桿9前端、第二擺動桿20前端和連接塊8復(fù)合鉸接連接，第二擺動桿20后端鉸接連接有第三擺動桿22，第三擺動桿22穿過導(dǎo)向孔21，第三擺動桿22左端設(shè)置有連接頭1，連接頭1左右前后均設(shè)置有彈簧3，后方兩個彈簧3之間和前方兩個彈簧3之間均設(shè)置有仿魚鰭板4，仿魚鰭板4中部分別與仿生魚12的前后壁鉸接連接，仿生魚12尾部設(shè)置有支板13，支板13右端設(shè)置有第二電機14，第二電機14頂部連接有第二圓盤16，第二圓盤16上設(shè)置有仿魚尾板15，支板13前后側(cè)對稱設(shè)置有電動推桿17，電動推桿17上連接有圓環(huán)19，圓環(huán)19右側(cè)設(shè)置有漁網(wǎng)18。

還包括有控制器25和第一距離感應(yīng)器26，支板13頂部設(shè)置有控制器25，仿生魚12頭部設(shè)置有第一距離感應(yīng)器26，第一電機23、第二電機14、電動推桿17和第一距離感應(yīng)器26均與控制器25連接。

還包括有第二距離感應(yīng)器27，圓環(huán)19上均設(shè)置有第二距離感應(yīng)器27，第二距離感應(yīng)器27與控制器25連接。

還包括有平衡重量塊28，支架10內(nèi)后側(cè)設(shè)置有平衡重量塊28。

第一電機23和第二電機14均為伺服電機。

仿魚鰭板4長2m。

工作原理：當(dāng)仿生魚12要清理海洋垃圾的時候，把仿生魚12放到海洋里，啟動第一電機23轉(zhuǎn)動，帶動第一圓盤24轉(zhuǎn)動，第一圓盤24帶動第一擺動桿9擺動，第一擺動桿9通過連接塊8和滑塊7帶動第二擺動桿20沿滑軌6左右運動，第二擺動桿20帶動第三擺動桿22左右運動，第三擺動桿22帶動連接頭1左右運動，連接頭1帶動仿魚鰭板4左右運動，這時仿魚鰭板4可以帶動仿生魚12向前游動。同時啟動第二電機14順逆交替轉(zhuǎn)動，帶動第二圓盤16交替轉(zhuǎn)動，第二圓盤16帶動仿魚尾板15左右擺動，這樣可以加快仿生魚12的游動，仿生魚12可以更快速地尋找海洋垃圾。當(dāng)有垃圾時，啟動電動推桿17伸長或縮短，帶動圓環(huán)19向外或向內(nèi)移動，這時海洋垃圾剛好可以通過圓環(huán)19打撈到漁網(wǎng)18內(nèi)，這樣就可以清理海洋垃圾。垃圾清理結(jié)束后，啟動電動推桿17縮短或伸長，電動推桿17帶動圓環(huán)19復(fù)位，圓環(huán)19帶動漁網(wǎng)18復(fù)位后，電動推桿17停止縮短或伸長。當(dāng)仿生魚12要改變方向時，仿魚尾板15擺動到要轉(zhuǎn)變方向的相反方向時，第二電機14停止轉(zhuǎn)動，由于一邊阻力會變小，另一邊阻力會變大，這樣仿生魚12就可以轉(zhuǎn)變方向。轉(zhuǎn)變方向后，啟動第二電機14重新順逆交替轉(zhuǎn)動，這樣仿生魚12就可以繼續(xù)游動。仿生魚12清理完海洋垃圾后回到初始位置，仿魚尾板15和仿魚鰭板4復(fù)位后，關(guān)閉第一電機23和第二電機14。

因為還包括有控制器25和第一距離感應(yīng)器26，支板13頂部設(shè)置有控制器25，仿生魚12頭部設(shè)置有第一距離感應(yīng)器26，第一電機23、第二電機14、電動推桿17和第一距離感應(yīng)器26均與控制器25連接，所以仿生魚12可以感應(yīng)前方的垃圾的距離，并反饋給控制器25，控制器25更好地控制電動推桿17伸長或縮短運動，這樣圓環(huán)19可以更快和更精確的把海洋垃圾打撈到漁網(wǎng)18內(nèi)。

因為還包括有第二距離感應(yīng)器27，圓環(huán)19上均設(shè)置有第二距離感應(yīng)器27，第二距離感應(yīng)器27與控制器25連接，所以當(dāng)?shù)诙嚯x感應(yīng)器27感應(yīng)到漁網(wǎng)18內(nèi)海洋垃圾與圓環(huán)19之間的距離到達預(yù)設(shè)值時，第二距離感應(yīng)器27把信息反饋到控制器25，控制器25控制仿生魚12改變方向游回初始位置，并把垃圾倒掉。

因為還包括有平衡重量塊28，支架10內(nèi)后側(cè)設(shè)置有平衡重量塊28，所以仿生魚12在清理海洋垃圾時可以保持平衡，可以更好的游動，以便于清理海洋垃圾。

因為第一電機23和第二電機14均為伺服電機，所以第一電機23和第二電機14可以更為精確地控制轉(zhuǎn)速，使運行更平穩(wěn)。

控制器25選擇廈門海為科技有限公司生產(chǎn)的海為S24S0T型PLC控制器25，主機外部24VDC供電，16路輸入，8路輸出。輸入輸出端口的定義為：X0為啟動開關(guān)，X1為停止開關(guān)，X2為第一距離感應(yīng)器26，X3為第二距離感應(yīng)器27；Y0為第一電機23，Y1為第二電機14，Y2為電動推桿17。根據(jù)圖5所示的電氣控制原理圖，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要創(chuàng)造性的勞動，通過編程即可實現(xiàn)控制器25控制各部件按上述工作原理進行動作，編程的相關(guān)指令都為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進及替代，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。