[发明专利]一种柔性仿生鳗鱼

说明书

本发明涉及仿生鱼，更具体的说是一种柔性仿生鳗鱼，包括鱼头、鱼身、摇摆机构、引导板和鳗鱼鱼尾，所述鱼身的前后两侧分别连接有软体鱼头和鳗鱼鱼尾，鱼身内设置有摇摆机构，摇摆机构和鳗鱼鱼尾之间固定连接有引导板，可以通过摇摆机构带动引导板进行摆动，引导板带动鳗鱼鱼尾进行摆动，从而实现纯软体鱼尾的仿生摆动；鱼身采用硅胶进行浇筑成型，软体鱼头和鳗鱼鱼尾采用软体材料制成，使得仿生鳗鱼可承受较大的挤压变形，具有高度的柔顺性、安全性和敏捷性；依靠前端摇摆驱动带动后端连动摆动，使得鳗鱼鱼尾摆动具有高度的仿生特性。

技术领域

本发明涉及仿生鱼，更具体的说是一种柔性仿生鳗鱼。

背景技术

水下机器人是探索和利用海洋资源的重要技术手段，其中仿生类水下机器人因其噪声低，推进效率高等特点从而得到了迅速的发展与利用。

而目前的水下仿生机器人多数仍采用刚性材料作为主体，其安全系数低、环境适应性差、可靠性低、结构复杂、零部件易磨损、维修成本高以及贴合度较差等缺点仍未得到较好的解决。水下软体机器人的出现，突破了传统意义的水下机器人结构设计，逐渐进入人们的视野。

现阶段国内外对于仿生鳗鱼的研究还不是很多，而鳗鱼的游动依靠尾部的波动产生向前游动的推力，其柔软的生物外表特征使其具有游动效率高，功耗低，高稳定性，游动空间大等优点，其柔顺性、安全性和敏捷性，并且环境适应性，机动性、运动平稳等方面优势突出。能弥补现阶段大部分水下机器人推进效率低，功耗大，机运动性差等缺点。

例如公开号CN109131798A一种仿生鱼，更具体的说是一种基于电敏感驱动的水凝胶仿生鱼,包括鱼身、微控制器、动力电源、外导线和内导线，微控制器通过神经网络、模糊控制等智能控制算法来控制动力电源在不同环境下通过内导线和外导线的电压大小，可实现在水下通过微控制器控制鱼身周围电场发生变化利用电解质溶液中电敏感水凝胶在电场刺激下，水凝胶会发生体积或者形状变化，并且变化为可逆变化，使鱼身如同鳗鱼一样运动，实现在水中柔性推进；该发明的缺点是不能模拟纯软体鱼尾的仿生摆动。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性仿生鳗鱼，可以模拟纯软体鱼尾的仿生摆动。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种柔性仿生鳗鱼，包括鱼头、鱼身、摇摆机构、引导板和鳗鱼鱼尾，所述鱼身的前后两侧分别连接有鱼头和鳗鱼鱼尾，鱼身内设置有摇摆机构，摇摆机构和鳗鱼鱼尾之间固定连接有引导板。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述摇摆机构包括舵机、拉线和摇摆平板，舵机的输出轴通过拉线拉动摇摆平板进行摆动，引导板固定连接在摇摆平板上，舵机固定连接在鱼身内。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述摇摆机构还包括舵机摇臂和双层卷筒，双层卷筒通过舵机摇臂连接在舵机的输出轴上，双层卷筒上缠绕有两条卷向相反的纺织线，双层卷筒上缠绕的两条卷向相反的纺织线构成拉线。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述摇摆机构还包括挡筒和聚氨酯棒，挡筒固定连接在舵机上，两条纺织线的端部均穿过挡筒分别固定连接在摇摆平板的左右两侧，摇摆平板和挡筒之间固定连接有聚氨酯棒。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述摇摆机构还包括引导板和毛细水管，聚氨酯棒上固定连接有两个引导板，两个引导板的两侧均设置有毛细水管，两条纺织线分别穿过对应侧的两个毛细水管。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述鱼头和鳗鱼鱼尾采用软体材料制成。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述鱼身采用硅胶进行浇筑成型。

作为本技术方案的进一步优化，本发明一种柔性仿生鳗鱼，所述引导板为软质PVC。