[发明专利]一种双摆尾式微型水下机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，包括本体(1)和鱼尾驱动组件，所述鱼尾驱动组件包括驱动电机(3)、转动盘(4)、上摆尾机构和下摆尾机构，驱动电机(3)与转动盘(4)连接且固定在本体(1)上，驱动转动盘作圆周运动，转动盘(4)驱动上摆尾机构和下摆尾机构相对本体(1)摆动。

2.根据权利要求1所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述上摆尾机构包括上弹簧(6)、上摆杆(7)和上尾翼(8)，上摆杆(7)的头部与转动盘(4)线或点接触，上摆杆(7)的尾部固定上尾翼(8)，上摆杆(7)与本体(1)铰接，上弹簧(6)一端连接上摆杆(7)，另一端连接在本体(1)上。

3.根据权利要求2所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述下摆尾机构包括下弹簧(10)、下摆杆(11)和下尾翼(12)，下摆杆(11)的头部与转动盘(4)线或点接触，下摆杆(11)的尾部固定下尾翼(12)，下摆杆(11)与本体(1)铰接，下弹簧(10)一端连接下摆杆(11)，另一端连接在本体(1)上。

4.根据权利要求3所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述转动盘(4)为圆形齿槽盘，圆形齿槽盘设有偶数个齿槽，且齿槽的齿顶或齿根始终相对。

5.根据权利要求4所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述圆形齿槽盘的齿顶为弧面，弧面由第一圆弧面(4-1)、第二圆弧面(4-2)和第三圆弧面(4-3)连接构成，第一圆弧面(4-1)和第三圆弧面(4-3)的半径为上摆杆(7)或下摆杆(11)的转动半径的1/10-1/8，第二圆弧面(4-2)的半径为上摆杆(7)或下摆杆(11)的转动半径的1/8-1/4。

6.根据权利要求5所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述的上摆杆(7)的头部设有上滑轮(5)，下摆杆(11)的头部设有下滑轮(9)。

7.根据权利要求6所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述的上滑轮(5)和下滑轮(9)的半径与第一圆弧面(4-1)或第三圆弧面(4-3)的半径相一致。

8.根据权利要求1至7任一项所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，所述上摆尾机构还包括第一连杆(13)、第二连杆(14)和调节电机(15)，第二连杆(14)的一端与第一连杆(13)相连，另一端与调节电机(15)转轴相连，调节电机(15)固连在本体(1)上，第一连杆(13)与上摆杆(7)铰接。

9.根据权利要求8所述的双摆尾式微型水下机器人，其特征在于，还包括压力传感器(2)和控制器，压力传感器(2)设置在本体(1)的前端，控制器分别与驱动电机(3)、调节电机(15)和压力传感器(2)电气连接。

10.一种双摆尾式微型水下机器人的控制方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

1)水下机器人前进控制：

使所述压力传感器(2)反馈压力信号给控制器，控制器发出指令，驱动电机(3)转动带动转动盘(4)转动，上滑轮(5)和下滑轮(9)均压于转动盘(4)的圆形齿槽中，当转动盘(4)转动一定角度时，上滑轮(5)和下滑轮(9)从转动盘(4)圆形齿槽的齿根滑动到齿顶，带动上摆杆(7)和下摆杆(11)摆动，上尾翼(8)和下尾翼(12)相互靠近，当转动盘(4)继续转动一定角度时，上滑轮(5)和下滑轮(9)从转动盘(4)圆形齿槽的齿顶滑动到齿根，带动上摆杆(7)和下摆杆(11)摆动，上尾翼(8)和下尾翼(12)相互远离，随着转动盘(4)的不停转动，上尾翼(8)和下尾翼(12)周期性地完成上下拍打，对水下机器人产生向前的推力，推动水下机器人前行；

2)水下机器人方向控制：

使所述控制器发出指令，调节电机(15)转动带动第二连杆(14)和第一连杆(13)摆动，带动上摆杆(7)摆动，通过控制调节电机(15)的转角，完成对上摆杆(7)的摆动幅度与位置变动，对水下机器人运动方向的控制。