[发明专利]一种具有复合发电功能的水陆两栖波动鳍机器人

说明书

本发明公开了一种具有复合发电功能的水陆两栖波动鳍机器人，波动鳍外壳体内设置有波动鳍主体模块，波动鳍主体模块经鳍面波动式压电材料发电模块与波动鳍外壳体两侧设置的波动鳍连接；波动鳍的鳍面呈类正弦波形摆动；波动鳍外壳体的表面设置有太阳能发电模块，太阳能发电模块与波动鳍主体模块连接；当波动鳍鳍面运动时，压电材料发电装置跟随鳍面一起运动产生变形，实现压电材料发电装置发电，当波动鳍位于水面或陆上有太阳照射的环境中时，太阳能发电装置开始发电，蓄电池模块为整个水陆两栖波动鳍机器人系统提供电能。本发明实现了水陆两栖波动鳍机器人自身发电功能，克服了水陆两栖机器人因续航能力不足导致任务执行能力以及活动范围受限的问题。

技术领域

本发明属于机器人能源技术领域，具体涉及一种具有复合发电功能的水陆两栖波动鳍机器人。

背景技术

海洋环境中蕴含丰富的资源，随着现代科学技术的蓬勃发展，海洋探索逐步成为海洋科技领域中的重要角色，各国纷纷把海洋资源的探索作为国家发展战略，对于海洋的探测、开发和利用已成为各国科学家的研究重点，同时还在不断加大海洋研究和开发力度。水下机器人作为一种综合人工智能和先进计算机技术的任务控制器，能高效地帮助人类探测、开发和利用海洋资源。

水下无人航行器作为水下水下机器人的重要分支，特别是无揽水下航行器，由于没有线缆的束缚，运动灵活，体积小，隐蔽性高，同时可以搭载多种载荷任务，信息感知能力强大，成为水下机器人领域研究的重点，但是由于各种传感器，无线通信系统，执行器，推进器等耗电量大，导致水下机器人搭载的电池模块难以支撑机器人自身长航程续航，导致作业时间短，严重影响水下机器人任务的执行。

水下波动鳍机器人也是一种无线揽式水下自主航行机器人，主要采用自身携带电池模块作为能源供给，具有运动灵活，隐蔽性高，任务执行能力强等特点，但是受限于自身体积，重量等因素，使得机器人携带能源有限，导致水下波动鳍机器人续航能力不足，活动范围严重受到限制，不能很好的满足探测，检测，通信等电子系统在水下长时间连续工作对能源的需求。

不仅仅是水下机器人，对于陆上机器人以及水陆两栖机器人，同样面临着因自身携带电源续航能力不足导致巡航能力以及任务执行能力受限的问题。

因此，为了解决现有无揽式自主机器人因续航能力不足导致任务执行能力以及活动范围受限的问题，对于具有发电功能的机器人的研究具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有复合发电功能的水陆两栖波动鳍机器人，解决现有水下和陆地机器人因续航能力不足导致任务执行能力以及活动范围受限的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种具有复合发电功能的水陆两栖波动鳍机器人，包括波动鳍外壳体，波动鳍外壳体内设置有波动鳍主体模块，波动鳍主体模块包括单片微型计算机和蓄电池模块，单片微型计算机经鳍面波动式压电材料发电模块与波动鳍外壳体两侧设置的波动鳍连接，波动鳍的鳍面呈类正弦波形摆动；鳍面波动式压电材料发电模块与蓄电池模块连接，用于随波动鳍鳍面运动产生电能；波动鳍外壳体的表面设置有太阳能发电模块，太阳能发电模块与蓄电池模块连接。

具体的，鳍面波动式压电材料发电模块包括舵机驱动模块和压电材料发电装置，舵机驱动模块设置在波动鳍主体模块内，与波动鳍的鳍面连接；压电材料发电装置设置在波动鳍上，与蓄电池模块连接。

进一步的，舵机驱动模块包括多个舵机，多个舵机对应设置在波动鳍底板的两侧，分别经一个舵机臂与波动鳍鳍面上的波动鳍鳍条对应连接。

进一步的，波动鳍鳍面包括波动鳍上鳍面和波动鳍下鳍面，压电材料发电装置设置在波动鳍上鳍面和波动鳍下鳍面之间。

更进一步的，波动鳍鳍条间隔设置在波动鳍下鳍面的上表面。