[发明专利]多组合推进式柔性仿生机器鱼

权利要求书

1.一种多组合推进式柔性仿生机器鱼，它包括鱼头、鱼身、鱼尾和鱼鳍，其特征是所述的鱼身包括柔性轴（14）、柔性骨架（3）和带有柔性电极的鱼身人工肌肉（2），柔性骨架（3）呈环形框架结构，它固定在柔性轴（13）上，鱼身人工肌肉（2）以张紧状态对称布置在柔性骨架（3）之间，当一侧的人工肌肉通电时拉应力减小，另一侧人工肌肉收缩，使柔性轴（14）及鱼身产生连续弯曲，与鱼尾、鱼鳍配合形成身身/尾鳍推进模式；鱼头（1）和鱼尾（6）分别安装在柔性轴（14）的两端并分别与第一个和最后一个柔性骨架（3）相连。

2.根据权利要求1所述的多组合推进式柔性仿生机器鱼，其特征是所述的鱼鳍包括鱼身前部对称安装的两只胸鳍（9），在腹部两侧对称安装的两只腹鳍（8），在背部中间安装的一只背鳍（4），在其尾部下侧安装的一只臀鳍（7），以及鱼尾（6）上连接的一个尾鳍（5）；它们均由片状柔性框架（16）和带有柔性电极的鱼鳍人工肌肉片（17）组成，在片状柔性框架（16）的中间加工有通孔，若干层鱼鳍人工肌肉片（17）以张紧状态布置在片状柔性框架（16）两侧面上，使鱼鳍人工肌肉片（17）上的柔性电极对准片状柔性框架（16）的通孔；未通电时，鱼鳍呈平面状，当一侧的鱼鳍人工肌肉片（17）通电时拉应力减小，另一侧鱼鳍人工肌肉片（17）会收缩，鱼鳍能产生单自由度两方向的连续弯曲摆动。

3.根据权利要求2所述的多组合推进式柔性仿生机器鱼，其特征是所述的胸鳍（9）连接有用以调节胸鳍攻角的角度调整装置，该角度调整装置包括转动轴（19）、转盘（18）和一对带有柔性电极的调角人工肌肉（20），胸鳍（9）与转动轴（19）固连，转动轴（19）的一端枢装在柔性轴（14）上，另一端枢装在柔性骨架（3）上，转盘（18）固定安装在转动轴（19）上，转盘（18）连接有两个调角用人工肌肉（20），调角人工肌肉（20）以张紧状态一端与转盘（18）固连，另一端固定在相邻的柔性骨架（3）上；当一侧调角人工肌肉（20）通电时拉应力减小，另一侧人工肌肉会收缩，带动转盘（19），转盘再带支转动轴（19）产生单自由度两方向的转动，调节胸鳍攻角；两只胸鳍独立控制，与其它鱼鳍配合，形成中间鳍/对鳍推进模式。

4.根据权利要求1所述的多组合推进式柔性仿生机器鱼，其特征是所述的鱼头（1）的两侧安装有摄像头，在鱼头上部安装有天线，在鱼头前端安装有测距传感器。

5.根据权利要求1所述的多组合推进式柔性仿生机器鱼，其特征是在所述的鱼头、柔性骨架、鱼尾及鱼鳍上安装有发光纤维，用于视觉观测机器鱼的运动。

6.根据权利要求1、2或3所述的柔性仿生机器鱼，其特征是所述的人工肌肉为介电型电活性聚合物。