[发明专利]一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人

说明书

一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人，它涉及一种水母机器人，具体涉及一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人。本发明为了解决现有仿生水母机器人效率低、噪音大、操控性差的问题。本发明包括壳体组件、电磁肌肉仿生驱动机构、尾部触手舵机构、四个浮沉水舱和四个水泵，所述电磁肌肉仿生腔体设置在所述壳体组件内，所述电磁肌肉仿生驱动机构的两侧分别各设有两个浮沉水舱，每个所述浮沉水舱内均设有一个水泵，所述尾部触手舵机构安装在所述壳体组件的下表面。本发明属于机器人领域。

技术领域

本发明涉及一种水母机器人，具体涉及一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人，属于机器人领域。

背景技术

水下无人航行机器人作为一种海上力量倍增器，在科考和军事方面均具有重要用途，例如，科学考察方面，水下无人航行器可执行气象学、海洋学等方面的监测和考察，在军事上可以执行扫雷、侦查、情报搜集、辅助通讯和导航、反潜作战等多项重要军事任务。自进入21世纪以来，水下无人航行器已逐渐的成为了各国海洋航行器领域研究的焦点。

对于水下无人航行器，水下推进技术是一个焦点问题，例如推进效率影响到了携带有限动力情况下的续航问题，推进噪音影响到了水下航行器的隐蔽性等。目前，常见的水下推进方式有螺旋桨推进和喷水推进两种，在小型航行器上，螺旋桨推进的应用则更为普遍，但螺旋桨和喷水推进器其本身都存在一定的不足，例如结构尺寸较大，推进效率相对较低，噪音相对较大隐蔽性较差等问题。

海洋中的生物经过长时间的选择和进化，拥有更加适应自然的推进方式，它们能够利用较低的能耗长距离航行，这种特性给了我们仿生推进的启发。仿生推进主要是对水中生物各种运动方式来设计推进装置，仿生鱼、仿生柔性鳍等仿生推进方式相继走入了研究者的视野，目前研究比较多的仿生推进方式主要是鱼类的波动运动和摆动运动，对水母的仿生还大多集中在运动模式的还原再现上。

本发明分析了水母运动吸喷水推进运动的特点，设计了一种基于电磁铁与弹性膜驱动的仿生水母机器人，具有效率高、噪音小的特点。

发明内容

本发明为解决现有仿生水母机器人效率低、噪音大、操控性差的问题，进而提出一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括壳体组件、电磁肌肉仿生驱动机构、尾部触手舵机构、四个浮沉水舱和四个水泵，所述电磁肌肉仿生腔体设置在所述壳体组件内，所述电磁肌肉仿生驱动机构的两侧分别各设有两个浮沉水舱，每个所述浮沉水舱内均设有一个水泵，所述尾部触手舵机构安装在所述壳体组件的下表面。

本发明的有益效果是：特殊的外部结构设计使得水母机器人前进方向运动阻尼较小倒车方向运动阻尼较大，加之电磁铁的分级通电，有效避免了仿生腔体吸水时水母机器人可能产生的倒车运动，推拉式电磁铁和弹性橡胶膜组成的推进模块还原了水母伞状体喷水推进的原理，且电磁铁驱动方式相比传统推进的电机驱动更加安静。尾部触手舵机构还原再现了水母触手提供转向力矩的矢量推进方式，使水母机器人在水中运动更加灵活。

附图说明

图1是本发明的原理结构图；图2是本发明的吸水极限状态图；图3是推拉式电磁铁连接方式图；图4是顶封板和底封板结构图；图5是本发明的结构透视图；图6是内层壳体内部舱室划分结构图；图7是尾部触手舵机构结构图；图8是从动触手支架结构图；图9是推力环结构图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述一种电磁肌肉仿生腔体膜水母机器人包括壳体组件、电磁肌肉仿生驱动机构、尾部触手舵机构、四个浮沉水舱和四个水泵5，所述电磁肌肉仿生腔体设置在所述壳体组件内，所述电磁肌肉仿生驱动机构的两侧分别各设有两个浮沉水舱，每个所述浮沉水舱内均设有一个水泵5，所述尾部触手舵机构安装在所述壳体组件的下表面。