[实用新型]一种智能避障机器鱼

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器鱼领域，具体为一种智能避障机器鱼。

背景技术

机器鱼即由材料制作成外形像鱼的机器，它能够在水中游数小时，机器鱼用以发现污染物质，并绘制港口的实时三维图，从而表明当前海水中存在什么化学物质以及位于什么地方，这项技术的开发将增加港口管理部门监视船舶污染、其他类型有害污染物和来自水下管道排放污染物质的灵活性和适应性，除了有益于港口的监视操作外，同时还能带来机器人技术化分析、水下通讯和机器人智能的重要进步。

目前研究的大部分机器鱼，都是通过红外探测器探测机器鱼周边障碍物来提前躲避障碍物，红外探测器自身探测范围较短，一般为几十厘米，这可在机器鱼碰撞上障碍物时提前控制机器鱼躲避，但海中仍有很多速度极快的水中生物，在红外探测器探测到生物并将信息传递到控制器上来加快速度躲避该生物，但距离已经极短的情况下机器鱼不易躲避这些速度极快的水下生物，本实用新型提供一种智能避障机器鱼，在机器鱼头部中同时安装有红外探测器和超声波探测器，超声波探测距离较远，一般为几十米，可帮助机器鱼探测较远的距离提前躲避水下生物。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的机器鱼中红外探测器探测距离较短不能帮助机器鱼躲避速度较快的水下生物的问题，本实用新型的目的在于提供一种智能避障机器鱼，在机器鱼中安装红外探测器和超声波探测器，可探测近距离障碍物和远距离生物帮助机器鱼躲避障碍。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种智能避障机器鱼，包括头部驱动系统、中部控制系统及尾部平衡系统，头部驱动系统连接中部控制系统，中部控制系统连接尾部平衡系统，所述的头部驱动系统包括微控制器、红外探测器、超声波探测器、摄像单元及电源，所述的红外探测器、超声波探测器及摄像单元均连接微控制器和电源，所述的微控制器连接电源，所述的中部控制系统包括第一舵机、第二舵机、第三舵机和支架，所述的第一舵机、第二舵机及第三舵机连接支架，所述的支架连接尾部平衡系统，所述的第一舵机、第二舵机及第三舵机连接微控制器和电源；在机器鱼中安装有红外探测器和超声波探测器，红外探测器和超声波探测器连接微控制器，可通过红外探测器探测机器鱼周身近距离的障碍物，及通过超声波探测器探测机器鱼周身较远距离的水下生物，同时机器鱼中部控制系统中设有第一舵机、第二舵机和第三舵机，可在微控制器探测机器鱼周身障碍物时结合摄像单元传递的图像信息，及时控制机器鱼游动速度，在无危险时启动较少舵机节省电源，在探测到水下生物时全面启动舵机加大游动速度以便躲避危险。

优选地，所述的红外探测器设有六个，一个红外探测器位于头部驱动系统，四个红外探测器分别位于中部控制系统的上下端和两侧，一个红外探测器位于尾部平衡系统，所述的六个红外探测器均连接微控制器，所述的超声波探测器设有四个，一个超声波探测器位于头部驱动系统，两个超声波探测器分别位于中部控制系统的两侧，一个超声波探测器位于尾部平衡系统，所述的四个超声波探测器均连接微控制器，在机器鱼周身不同位置设置红外探测器及超声波探测器，可探测机器鱼周身全方位的障碍物，防止机器鱼意外碰撞损坏。

优选地，所述的红外探测器包括红外发射管和红外接收管，所述的微控制器单向连接红外发射管，所述的红外接收管单向连接微控制器，红外探测器启动初始化后，微控制器控制红外发射管发射红外光线，在遇到障碍物后红外光线反射由红外接收管接收反射回的红外光线，微控制器接收红外接收管传递信息后以便计算障碍物到自身距离，及时控制舵机加速躲避。

优选地，所述的摄像单元设有两个，所述的两个摄像单元分别位于头部驱动系统两侧，所述的两个摄像单元均连接微控制器，摄像单元可随机器鱼游动采集水底信息，及时传递到微控制器中进行存储，可帮助微控制器接收到红外探测器和超声波探测器传递信息后再结合摄像单元采集的信息做出准确判断，同时摄像单元采集的水底信息可有助于人们了解水底信息。

优选地，还包括外皮，所述的外皮从内到外依次为密封层、防水层和光滑层，机器鱼外侧包裹外皮，外皮中设有三层结构，光滑层可使机器鱼在水中游动时减小阻力，防水层防止水分进入机器鱼内部破坏机器鱼内部仪器，密封层再次保护机器鱼内部仪器渗入水分。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：