[发明专利]仿生机器金枪鱼

权利要求书

1.一种仿生机器金枪鱼，其特征在于，包括依次连接的壳体和尾鳍，所述壳体包括铰接的第一壳体和第二壳体，所述壳体和所述尾鳍在靠近彼此的端部分别设置有第一装配部和第二装配部，所述尾鳍通过所述第二装配部可转动地装设于所述壳体；所述壳体包括固定构件和动力装置，所述动力装置通过所述固定构件装设于所述壳体内部，所述动力装置包括输出轴正交设置的第一驱动机构和第二驱动机构；所述第一驱动机构的输出轴延伸于所述固定构件的上方，并通过第一传动机构与所述第二壳体连接，所述第一传动机构用于将所述第一驱动机构的回转运动转换为往复运动；所述第二驱动机构的输出轴沿所述壳体长度方向设置，所述第二驱动机构通过第二传动机构与所述第二装配部连接，所述第二传动机构用于将所述第二驱动机构的回转运动转换为往复运动；

该仿生机器金枪鱼还包括总控中心，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构均与所述总控中心通信连接，所述第一驱动机构和所述第二驱动机构为两个独立设置的电机；所述总控中心存储有转速预测控制算法，所述转速预测控制算法具体为：基于获取的当前时刻电机实际角度位置和电机实际转速以及目标时刻电机目标角度位置，判断电机从当前时刻到目标时刻按照当前转速将要完成的行程与电机的预期行程- 之间的关系，以进行电机转速的调节，获取目标时刻电机目标转速；

所述电机目标转速的获取方法如下：

；

其中，为预设的角加速度上下限，＞0电机顺时针方向旋转，＜0电机逆时针方向旋转；所述电机的行程为；其中，和为当前电机在时刻对应的值，和为电机在时刻对应的预设值；电机转速的调节具体为：若，则说明电机当前的转速过大，需要减速，即 0，在 时刻减速到目标转速 ；若 = ，说明电机当前的转速合适，无需改变速度；若，则说明电机当前的转速过小，需要加速，即 0，在 时刻加速到目标转速 。

2.根据权利要求1所述的仿生机器金枪鱼，其特征在于，所述固定构件包括具有容纳空间的框型结构，所述框型结构内部用于固定所述第二驱动机构，所述框型结构背离所述尾鳍的一侧具有延伸于所述框型结构外部的延伸部，所述延伸部用于固定所述第一驱动机构。

3.根据权利要求1所述的仿生机器金枪鱼，其特征在于，所述第一传动机构包括转向舵盘、连杆和转向板，所述转向舵盘具有延伸于所述转向舵盘外的凸出部，所述连杆一端与所述凸出部连接，另一端与所述转向板连接，所述转向板背离所述连杆的一侧与所述第一装配部连接，所述第一装配部背离所述转向板的一端通过后壳支架与所述第二壳体连接。

4.根据权利要求3所述的仿生机器金枪鱼，其特征在于，所述转向舵盘与所述连杆的连接面高于所述转向板与所述连杆的连接面，所述转向板背离所述第二装配部的一端为圆弧结构。

5.根据权利要求1所述的仿生机器金枪鱼，其特征在于， 所述第二传动机构包括伞齿轮组件、转动板和摆动支架，所述第二装配部包括第一连接杆和第二连接杆，所述摆动支架竖直设置于所述第一连接杆与所述第二连接杆之间；所述第一连接杆的第一端与所述第一装配部的上端部连接，所述第一连接杆的第二端与所述尾鳍连接，所述第二连接杆的第一端与所述第一装配部的下端部连接，所述第二连接杆的第二端与所述尾鳍连接，所述第一连接杆为向所述尾鳍方向的连续降低结构，所述第二连接杆为向所述尾鳍方向的连续升高结构，所述第一连接杆的最低高度为所述第二连接杆的最高高度；所述第二驱动机构的输出端通过所述伞齿轮组件与所述转动板连接，所述转动板具有作用部，所述作用部相对于与所述转动板的转动中心偏置，所述作用部能够在所述仿生机器金枪鱼长度方向垂直的平面内转动。

6.根据权利要求5所述的仿生机器金枪鱼，其特征在于，所述摆动支架包括两个竖直设置的摆动部，两个所述摆动部对称布置在所述壳体纵向轴线的左右两侧，所述摆动部的上端部与所述第一连接杆连接，所述摆动部的下端部与所述第二连接杆连接，所述作用部的自由端到所述转动板的距离大于所述摆动部朝向所述转动板的侧面到所述转动板的距离，并且两个摆动部之间的间距小于所述作用部到所述转动板中心距离的二倍。