本技術(shù)屬于仿生機器人，具體涉及一種仿生魟魚機器人。

背景技術(shù)：

1、二十一世紀是人類開發(fā)海洋的世紀，隨著陸地資源的日益枯竭，人類必將大規(guī)模的開發(fā)和利用海洋的各種資源。為了適應(yīng)這種需求，新型水面和水下潛器設(shè)備以及水下機器人得到了迅猛的發(fā)展。

2、仿生學是20?世紀60?年代出現(xiàn)的一門綜合性邊緣學科，它由生命科學與工程技術(shù)科學相互滲透、相互結(jié)合而成。仿生學將有關(guān)生物學原理應(yīng)用到工程系統(tǒng)的研究設(shè)計中，對當今日益發(fā)展的仿生機器人科學起到了極大的推動作用。近年來，人們從豐富多彩的魚類身上獲得靈感，將它們的運動機理和行為方式運用到對水下機器人運動機理和控制的研究中，以提高水下機器人的推進效率和速度。隨著海洋開發(fā)事業(yè)的發(fā)展，一般水中技術(shù)己無法適應(yīng)各種綜合考察和研究并完成多種復雜條件下作業(yè)的需要，水下機器人在海洋科學考察、水下工程(?包括探礦、采礦)、打撈救助和軍事活動等許多領(lǐng)域顯露出廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在價值。

3、目前，常見的無人水下機器人，如自主式水下機器人、遙控水下機器人等多采用傳統(tǒng)的螺旋槳推進器。螺旋槳推進技術(shù)在實際應(yīng)用中有著不可替代的優(yōu)勢，理論研究和實際應(yīng)用都已較為成熟；但其自身亦存在不足，如噪聲大、對環(huán)境擾動大、運動靈活性和隱蔽性較差，應(yīng)用場合受到限制。以魟魚為代表的波動鰭推進模式的魚類在隱蔽性、節(jié)能性方面具有超凡的優(yōu)越性。目前針對魟魚的仿生學研究較少，以魟魚為仿生對象進行研究是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種仿生魟魚機器人。

2、本實用新型的一種仿生魟魚機器人的技術(shù)方案是：

3、一種仿生魟魚機器人，包括本體，所述本體的后端設(shè)有轉(zhuǎn)向模塊以及驅(qū)動模塊，所述轉(zhuǎn)向模塊包括固定座，所述固定座固定連接在本體的后端，所述固定座上設(shè)有兩個左右間隔布置的安裝槽，所述驅(qū)動模塊具有兩個，所述驅(qū)動模塊包括外殼，兩個所述驅(qū)動模塊的外殼分別轉(zhuǎn)動安裝在兩個所述安裝槽內(nèi)，所述轉(zhuǎn)向模塊包括舵機，所述舵機固定連接在固定座上，所述舵機的輸出軸與外殼固定連接、用于驅(qū)動外殼上下擺動，所述外殼的后端鉸接有能夠上下擺動的尾鰭，所述外殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動尾鰭上下擺動。

4、進一步的，所述固定座在安裝槽的左右槽壁上分別設(shè)有圓形的安裝孔，所述固定座的左右兩側(cè)外壁上分別設(shè)有用于插裝舵機的插槽。

5、進一步的，所述外殼包括兩個對扣固定的殼體，所述殼體的前端外壁上設(shè)有安裝軸，所述安裝軸通過軸承轉(zhuǎn)動安裝在安裝孔內(nèi)，所述舵機的輸出軸端部固定連接有連接板，所述連接板的端部與安裝軸固定連接。

6、進一步的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機固定連接在外殼的前端，所述驅(qū)動電機的輸出軸端部固定連接有曲柄，所述尾鰭的前段鉸接有導向塊，所述導向塊的前端設(shè)有滑槽，所述曲柄的后端設(shè)有與所述滑槽相匹配的滑塊。

7、進一步的，所述外殼的上端設(shè)有濾水孔，所述濾水孔具有若干條，若干條所述濾水孔在前后方向上平行間隔布置。

8、進一步的，所述導向塊呈凹字形，所述尾鰭的前端通過鉸接軸鉸接在所述導向塊的凹槽內(nèi)，所述導向塊遠離凹槽的一側(cè)面上設(shè)有所述滑槽，所述滑槽的槽沿上設(shè)有擋沿，所述曲柄后側(cè)面上固定連接有固定柱，所述滑塊固定連接在所述固定柱的端部，所述固定柱與所述擋沿相匹配。

9、本實用新型提供了一種仿生魟魚機器人，相比于現(xiàn)有技術(shù)，其有益效果在于：

10、本實用新型的仿生魟魚機器人使用時，兩個舵機能夠使兩個驅(qū)動模塊同步上行或下行，也能使兩個驅(qū)動模塊中的一個驅(qū)動模塊不動，另一個動作，從而能夠?qū)崿F(xiàn)仿生魟魚機器人上下左右轉(zhuǎn)向。驅(qū)動模塊中的尾鰭上下擺動，實現(xiàn)本實用新型的仿生魟魚機器人前行。本實用新型的仿生魟魚機器人的設(shè)計靈感來源于真實魟魚的游動方式，可以充分利用波浪動力，實現(xiàn)高效推進。這種推進方式比傳統(tǒng)的螺旋槳推進更為靈活和高效，能夠在不同的環(huán)境和條件下實現(xiàn)穩(wěn)定和快速的游動。仿生魟魚外殼的流線型設(shè)計減少了水阻，提高了游動的效率和穩(wěn)定性。這種設(shè)計還可以減少機器人的振動和擺動，提高操作的精度和穩(wěn)定性。仿生魟魚外殼的設(shè)計考慮了復雜的水流和水壓條件，能夠適應(yīng)不同的水域和水深。此外，由于仿生外殼與水的互動方式與真實魟魚類似，因此它可以輕松地穿過污染區(qū)域和避開障礙物，具有更強的環(huán)境適應(yīng)性。

11、本實用新型的仿生魟魚機器人避免了傳統(tǒng)推進方式的噪音問題，由于沒有機械部件的干擾，水流可以自然地流經(jīng)機器人表面，減少了噪音的產(chǎn)生，這種低噪音特性使得魟魚機器人能夠在需要靜音操作的環(huán)境下使用。

技術(shù)特征：

1.一種仿生魟魚機器人，其特征在于，包括本體，所述本體的后端設(shè)有轉(zhuǎn)向模塊以及驅(qū)動模塊，所述轉(zhuǎn)向模塊包括固定座，所述固定座固定連接在本體的后端，所述固定座上設(shè)有兩個左右間隔布置的安裝槽，所述驅(qū)動模塊具有兩個，所述驅(qū)動模塊包括外殼，兩個所述驅(qū)動模塊的外殼分別轉(zhuǎn)動安裝在兩個所述安裝槽內(nèi)，所述轉(zhuǎn)向模塊包括舵機，所述舵機固定連接在固定座上，所述舵機的輸出軸與外殼固定連接、用于驅(qū)動外殼上下擺動，所述外殼的后端鉸接有能夠上下擺動的尾鰭，所述外殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動尾鰭上下擺動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生魟魚機器人，其特征在于，所述固定座在安裝槽的左右槽壁上分別設(shè)有圓形的安裝孔，所述固定座的左右兩側(cè)外壁上分別設(shè)有用于插裝舵機的插槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生魟魚機器人，其特征在于，所述外殼包括兩個對扣固定的殼體，所述殼體的前端外壁上設(shè)有安裝軸，所述安裝軸通過軸承轉(zhuǎn)動安裝在安裝孔內(nèi)，所述舵機的輸出軸端部固定連接有連接板，所述連接板的端部與安裝軸固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生魟魚機器人，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機固定連接在外殼的前端，所述驅(qū)動電機的輸出軸端部固定連接有曲柄，所述尾鰭的前段鉸接有導向塊，所述導向塊的前端設(shè)有滑槽，所述曲柄的后端設(shè)有與所述滑槽相匹配的滑塊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的仿生魟魚機器人，其特征在于，所述外殼的上端設(shè)有濾水孔，所述濾水孔具有若干條，若干條所述濾水孔在前后方向上平行間隔布置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿生魟魚機器人，其特征在于，所述導向塊呈凹字形，所述尾鰭的前端通過鉸接軸鉸接在所述導向塊的凹槽內(nèi)，所述導向塊遠離凹槽的一側(cè)面上設(shè)有所述滑槽，所述滑槽的槽沿上設(shè)有擋沿，所述曲柄后側(cè)面上固定連接有固定柱，所述滑塊固定連接在所述固定柱的端部，所述固定柱與所述擋沿相匹配。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種仿生魟魚機器人。該仿生魟魚機器人包括本體，本體的后端設(shè)有轉(zhuǎn)向模塊以及驅(qū)動模塊，轉(zhuǎn)向模塊包括固定座，固定座固定連接在本體的后端，固定座上設(shè)有兩個左右間隔布置的安裝槽，驅(qū)動模塊具有兩個，驅(qū)動模塊包括外殼，兩個驅(qū)動模塊的外殼分別轉(zhuǎn)動安裝在兩個安裝槽內(nèi)，轉(zhuǎn)向模塊包括舵機，舵機固定連接在固定座上，舵機的輸出軸與外殼固定連接、用于驅(qū)動外殼上下擺動，外殼的后端鉸接有能夠上下擺動的尾鰭，外殼內(nèi)設(shè)有驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)用于驅(qū)動尾鰭上下擺動。本技術(shù)的仿生魟魚機器人的設(shè)計靈感來源于真實魟魚的游動方式，可以充分利用波浪動力，實現(xiàn)高效推進，能夠在不同的環(huán)境和條件下實現(xiàn)穩(wěn)定和快速的游動。

技術(shù)研發(fā)人員：高建設(shè),李子軒,王振杰,梁嘉偉,邱開州,龔炳旭
受保護的技術(shù)使用者：鄭州大學
技術(shù)研發(fā)日：20240520
技術(shù)公布日：2025/1/2