[发明专利]生物启发式水下机器人

权利要求书

1.一种水下使用的仿生机器人，包括：

头部；以及

一个或多个尾部结构，

其中：

所述一个或多个尾部结构中的每一个均包括多个关节结构；

所述多个关节结构中的每一个均包括连接板，以及被电动化以执行所述关节结构的各种运动的模块化组件；并且

所述模块化组件包括上伺服马达、下伺服马达和锥齿轮机构，

其中，来自所述上伺服马达和所述下伺服马达的动力分别被传递到所述锥齿轮结构，并且，

其中，所述锥齿轮机构由中间锥齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合构成，其中，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮均啮合到所述中间锥齿轮，并分别与所述中间锥齿轮相隔90度地布置在所述中间锥齿轮的两侧。

2.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中：

所述上伺服马达从所述模块化组件的第一侧驱动所述第一锥齿轮；并且

所述下伺服马达从所述模块化组件的第二侧驱动所述第二锥齿轮。

3.根据权利要求2所述的仿生机器人，其中，所述连接板被固定地附接到或螺接到所述中间锥齿轮，以实现所述关节结构的偏航运动或俯仰运动。

4.根据权利要求2所述的仿生机器人，其中：

所述上伺服马达驱动经由第一中间齿轮联接至第一减速齿轮的上马达齿轮；

所述下伺服马达驱动经由第二中间齿轮联接至第二减速齿轮的下马达齿轮；

所述第一减速齿轮和第一锥齿轮是固定的；并且

所述第二减速齿轮和第二锥齿轮是固定的。

5.根据权利要求4所述的仿生机器人，其中：

所述第一减速齿轮的齿数大于所述第一中间齿轮的齿数；并且

所述第二减速齿轮的齿数大于所述第二中间齿轮的齿数。

6.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，每个尾部结构包括鳍结构，所述鳍结构固定到端板，所述端板密封在所述尾部结构的纵向远端处。

7.根据权利要求6所述的仿生机器人，其中，所述鳍结构是具有尾鳍形状的仿生鱼尾。

8.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，所述关节结构被机械地密封在硅胶管和骨架内，从而所述模块化组件被密封在所述关节结构内部。

9.根据权利要求8所述的仿生机器人，其中，使用夹具和硅胶将硅胶管紧密地夹持到骨架上以防止渗水。

10.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，所述头部包括一个或多个尾部驱动组件，用于控制所述一个或多个尾部结构的运动。

11.根据权利要求10所述的仿生机器人，其中，所述尾部驱动组件包括头部伺服马达、马达小齿轮、正齿轮、马达轴和旋转轴，其中，所述马达轴固定至所述马达小齿轮以驱动所述正齿轮和旋转轴。

12.根据权利要求11所述的仿生机器人，其中，所述马达小齿轮的齿数小于所述正齿轮的齿数，以减小所述旋转轴的转速。

13.根据权利要求11所述的仿生机器人，其中，所述旋转轴连接到所述尾部结构，以免受外部水环境的影响的良好的密封效果来驱动所述尾部结构。

14.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，所述头部包括三个密封的连接器，用于连接到水下声收发器或其他附件设备，其中，所述水下声收发器被配置为基于水下声网络进行通信。

15.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，所述头部包括多个红外传感器。

16.根据权利要求1所述的仿生机器人，其中，所述头部包括一个或多个压力传感器。