[发明专利]微型磁驱动仿生机器鱼及其运动控制方法

权利要求书

1.一种微型磁驱动仿生机器鱼，包括鱼身和尾鳍，其特征在于，所述鱼身内设置有磁驱动模块，其中，所述磁驱动模块包括螺线管、驱动组件、圆柱滑轨和两块永磁铁；

所述螺线管通过所述驱动组件与所述尾鳍连接；

所述两块永磁铁分别固定在所述圆柱滑轨的两端，所述螺线管进一步设置在所述两块永磁铁之间，且能够沿所述圆柱滑轨在所述两块永磁铁之间移动，以带动所述驱动组件驱动所述尾鳍摆动；

所述鱼身内还设置有控制模块；所述控制模块与所述磁驱动模块电连接，并配置为控制所述磁驱动模块驱动所述尾鳍摆动；

所述控制模块包括无线通信单元；所述无线通信单元配置为与终端设备进行信息交互；所述控制模块进一步配置为执行下述操作：

接收所述终端设备发送的控制指令；所述控制指令包括偏转角占空比和尾鳍摆动频率，其中，所述偏转角占空比为在尾鳍周期性摆动的情况下，一个摆动周期内正偏转角对应的时间与所述的一个摆动周期的比值；

依据所接收的控制指令生成PWM信号；其中，所述PWM信号的频率与所述尾鳍摆动频率相同，占空比与所述偏转角占空比相同；

将所生成的PWM信号输入至所述螺线管，以驱动所述螺线管在两块永磁铁之间移动，从而带动所述尾鳍摆动。

2.根据权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述驱动组件包括旋转连接件、尾部连杆和尾柄；

所述旋转连接件包括第一卡接件和第二卡接件，所述第一卡接件与所述螺线管固定连接，所述第二卡接件与所述尾部连杆的一端固定连接，并且所述第一卡接件与所述第二卡接件滑动连接，使得所述尾部连杆能够在所述螺线管驱动下摆动；

所述尾部连杆的另一端贯穿出鱼身底部后与所述尾柄连接；

所述尾柄与所述尾鳍插接连接。

3.根据权利要求2所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述磁驱动模块还包括密封件；所述密封件设置在所述尾部连杆与所述鱼身底部的内壁之间，用于防止水流流入所述鱼身。

4.根据权利要求1所述的仿生机器鱼，其特征在于，所述鱼身内还设置有蓄电池和电源接口；所述电源接口嵌入在所述鱼身的外壳上，并与所述蓄电池电连接；

所述蓄电池，用于向所述控制模块供电。

5.一种仿生机器鱼的运动控制方法，其特征在于，所述仿生机器鱼为权利要求1-4任一项所述的微型磁驱动仿生机器鱼，所述方法用于控制所述仿生机器鱼按照预设轨迹运动，具体为：

依据所述预设轨迹生成对应的控制指令；

将所生成的控制指令发送至所述仿生机器鱼，使其按照所述预设轨迹运动。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，“依据所述预设轨迹生成对应的控制指令”的具体步骤包括：

依据所述预设轨迹中的运动方向和/或转动半径，计算偏转角占空比和尾鳍摆动频率；其中，所述偏转角占空比为在尾鳍周期性摆动的情况下，一个摆动周期内正偏转角对应的时间与所述的一个摆动周期的比值。