[发明专利]一种混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼

说明书

一种混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼，包括依次连接的一头部、一腹部和一尾部，在所述腹部安装有胸鳍转动模块，用于实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼在竖直面的上升下潜以及滚转运动；在所述尾部安装有线驱动模块和螺旋桨推进模块，所述线驱动模块用于实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼的仿鱼推进方式；所述螺旋桨推进模块用于在直游运动时为所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼提供连续推力，在转向时为所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼提供转向扭矩，进而实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼在海洋中抗风浪的推进运动与高机动性转向运动。本公开提供的混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼，具有高仿生、高速度和高机动等优点。

技术领域

本公开涉及水下仿生机器人技术领域，尤其涉及一种混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼。

背景技术

近几年来，随着仿生学的发展，水下仿生机器人得到了快速发展，水下仿生机器人具有高机动、低扰动、无污染等优点，适合在狭窄、复杂和动态的水下环境中进行监测、搜索、勘探、救援等任务。目前，大部分水下仿生机器人采用多关节刚体相串联的机构，每个关节需要一个电机或舵机驱动，结构复杂，推进效率低。

专利CN206766306U公开了一种适用于水下噪声监测的机器鱼，鱼尾由两个骨节与尾鳍组成，舵机拉动牵引绳带动整个鱼尾摆动，两骨节之间安装有弹力杆，起支撑和提供回复力作用，使关节运动更平缓。但是，所述机器鱼只能实现二维平面的游动。

专利CN201807186U公开了一种机器鱼复合转弯装置，采用两根钢丝将步进电机产生的转动力矩分配给鱼鳍和鱼头，驱动两者转动，提高转弯效率。但是，所述机器鱼游动是靠摆杆传递动力，不存在连续型特点，并且只能在水平面实现转向不能下潜/上浮。

专利CN111409799A公开了一种线驱动仿生机器海豚，采用两对牵引线牵拉脊柱实现线驱动。但是，所述线驱动脊柱是由若干个脊椎和椎间盘构成的，椎间盘由弹性材料制作，其往复的压缩将耗费大量能量。

专利CN202966636U公开了一种线驱动多关节水下矢量推进装置，采用柔性软管、椎骨和驱动线构成，实现水下航行器的偏航与俯仰运动。但是，所述线驱动多关节水下矢量推进装置的椎骨通过球面关节连接，这种球面关节易发生磨损故障。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提供一种混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本公开采用的技术解决方案如下：

一种混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼，包括依次连接的一头部1、一腹部2和一尾部3，其中：

在所述腹部2安装有胸鳍转动模块，所述胸鳍转动模块用于实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼在竖直面的上升下潜以及滚转运动；

在所述尾部3安装有线驱动模块和螺旋桨推进模块，其中：

所述线驱动模块用于实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼的仿鱼推进方式；

所述螺旋桨推进模块用于在直游运动时为所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼提供连续推力，在转向时为所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼提供转向扭矩，进而实现所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼在海洋中抗风浪的推进运动与高机动性转向运动。

上述方案中，所述胸鳍转动模块包括两个舵机固定架211、两个舵机212、两个舵盘213、两个联轴器214、两个输出轴215和两个仿生胸鳍216，其中：两个舵机固定架211、两个舵机212、两个舵盘213、两个联轴器214、两个输出轴215和两个仿生胸鳍216，均相对于所述混合线驱动连续型仿生机器金枪鱼的中纵剖面对称安装。