[发明专利]一种液动柔性仿生鱼及其工作方法

权利要求书

1.一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，包括鱼头模块（1）、鱼身模块（2）和鱼尾（3）；所述鱼头模块（1）和所述鱼尾（3）分别连接于所述鱼身模块（2）的两端；

所述鱼头模块（1）包括鱼头外壳（11），所述鱼头外壳（11）的外壁两侧水平对称布置有仿机翼鱼鳍（111），所述鱼头外壳（11）的内部设有承接板（12），所述承接板（12）上设有电源模块（13）、电磁换向阀（14）、控制模块（15）、调压阀（16）和增压泵（17）；所述增压泵（17）、所述调压阀（16）和所述电磁换向阀（14）依次用导管一连接；所述增压泵（17）将外界流体加压后，由所述调压阀（16）调节压力，然后经过所述电磁换向阀（14）后泵入所述鱼身模块（2）；

所述鱼身模块（2）包括与所述鱼头外壳（11）相连接的刚性连接体（21）、与所述刚性连接体（21）相连接的柔性连接体（22）、与所述柔性连接体（22）相连接的肌隔框架（24）以及依照鱼体的肌节构造均匀排列在所述肌隔框架（24）上的多个柔性驱动器（23）；所述电磁换向阀（14）为两位四通电磁换向阀，多个所述柔性驱动器（23）与所述电磁换向阀（14）上的主导管用多通接头连接；

所述柔性驱动器（23）包括硅胶基质（231）以及水平均匀布置在所述硅胶基质（231）中的数个人工肌肉；所述人工肌肉中包括内部软管（2321）、导管二（2322）、塑料喉箍（2323）、尼龙编织网（2324），所述导管二（2322）中的一端与所述电磁换向阀（14）中的主导管用多通接头连接，另外一端与所述内部软管（2321）密封连接；所述内部软管（2321）远离所述导管二（2322）的一端由填充满的硅胶进行密封；所述内部软管（2321）的外部套装有长度和直径与其相等的所述尼龙编织网（2324）；所述尼龙编织网（2324）的外面，在所述导管二（2322）与所述内部软管（2321）重叠的部分套装有所述塑料喉箍（2323），所述塑料喉箍（2323）用于将所述尼龙编织网（2324）固定在所述内部软管（2321）上；所述内部软管（2321）另一侧填满硅胶的部分套装的所述尼龙编织网（2324）为封闭式结构；

所述肌隔框架（24）远离所述柔性连接体（22）的一端与所述鱼尾（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述鱼头外壳（11）的内壁水平设置有用于定位所述承接板（12）的滑槽（112）。

3.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述承接板（12）上设置有定位孔，所述电源模块（13）、所述电磁换向阀（14）、所述控制模块（15）、所述调压阀（16）和所述增压泵（17）通过所述定位孔以及螺栓固连在所述承接板（12）上。

4.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述鱼头外壳（11）与所述刚性连接体（21）采用螺栓连接；和/或，所述刚性连接体（21）上设置有连接圆柱（211），所述柔性连接体（22）上设置有连接孔（221），所述刚性连接体（21）与所述柔性连接体（22）通过所述连接圆柱（211）嵌入所述连接孔（221）中配合并粘接；和/或，所述柔性连接体（22）通过粘结方式与所述肌隔框架（24）连接；和/或，所述肌隔框架（24）通过粘结方式与多个所述柔性驱动器（23）连接，多个所述柔性驱动器（23）依照鱼体的肌节构造均匀嵌入所述肌隔框架（24）中。

5.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述柔性驱动器（23）以“W”形肌节为仿生原型，通过仿“肌节-肌隔”的分布方式均匀排列在所述肌隔框架（24）中，不同所述柔性驱动器（23）之间用所述肌隔框架（24）隔开和定位；位于鱼体不同侧的所述柔性驱动器（23）与所述电磁换向阀（14）中的不同主导管用多通接头连接。

6.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述鱼尾（3）采用新月形尾鳍。

7.根据权利要求1所述的一种液动柔性仿生鱼，其特征在于，所述柔性连接体（22）、所述肌隔框架（24）、所述柔性驱动器（23）以及所述鱼尾（3）均采用软硅胶材料制作而成。