[发明专利]一种泥下运行机器鱼

说明书

一种泥下运行机器鱼，属于泥下运行机器技术领域。包括罩体、驱动装置、浮潜装置和方向控制装置，罩体的筒罩两端分别连接头罩和尾罩；在所述罩体内设置整体骨架；驱动装置的前驱动机构的驱动齿圈安装在头罩和筒罩间，后驱动机构的驱动齿圈安装在筒罩和尾罩间，且前驱动机构和后驱动机构的驱动齿圈上分别设置有旋向相反的驱动叶片，前、后驱动齿圈及其上的驱动叶片在工作时转动方向相反；浮潜装置的驱动机构设置在筒罩内，驱动设置在筒罩外的浮潜板摆动方向相反，控制整体上浮下潜；方向控制装置连接在尾罩处，控制运行方向。本发明采用两旋向相反的螺旋叶片驱动，依靠泥壤反作用，推动机器前进，结构简单，便于实现高速前进，且调速方便。

技术领域

本发明涉及一种泥下运行机器鱼,可携带检测装置，应用于水田种植、水产养殖等泥下采样、监测作业，也可应用于泥下考古、泥下勘探等。

背景技术

随着仿生技术的不断改善，仿生机器人已经广泛应用到世界各个领域，为了提高机器人的性能，研究学者们利用传感器、微型计算机、无线控制技术对机器人进行协助操作。仿生学是研究生物的特殊结构及运动肌理，为科学技术提供新的设计理念和工作方式的一种技术科学，为机器人的发展与方向提供了新的思路。

现有的水下拱泥机器人(专利申请号为CN201710445841.7)是利用蚯蚓的独特的拱泥方式，通过对其外形结构、运动肌理进行仿生分析设计而成。用于水产养殖业、水下考古、水下探险、测量水底污染程度、沉船事故救援以及测绘海底地图等领域。其具体技术方案：一种仿蚯蚓的水下拱泥机器人，包括顺序连接的拱泥头机构、第一前进转向机构、第一支撑机构、第二前进转向机构、第二支撑机构、尾部仓和通信单元，所述第一前进转向机构中的第一球铰链与拱泥头机构中的前端盖连接；第一前进转向机构中的第一万向节铰链与第一支撑机构中的第一连接板连接；第二前进转向机构中的第二球铰链与第一支撑机构的后端连接；第二前进转向机构中的第二万向节铰链与第二支撑机构中的第二连接板连接；第二支撑机构的后端连接尾部仓，通信单元和拱泥头机构、第一前进转向机构、第一支撑机构、第二前进转向机构、第二支撑机构及尾部仓电连接。这种机器人的蠕动拱泥方式结构复杂、移动速度慢，机动性差，影响作业效率。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种泥下运行机器鱼，采用两旋向相反的螺旋叶片驱动，依靠泥壤反作用，推动机器前进，结构简单，便于实现高速前进，机动性好，且调速方便，且可以在水中运行。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种泥下运行机器鱼，包括罩体、驱动装置、浮潜装置、方向控制装置和控制系统；

所述罩体包括头罩、筒罩和尾罩，所述筒罩两端通过支撑盘、骨架分别连接头罩和尾罩；在所述罩体内设置整体骨架；

所述驱动装置包括前驱动机构和后驱动机构，前驱动机构的驱动齿圈安装在头罩和筒罩间，后驱动机构的驱动齿圈安装在筒罩和尾罩间，且前驱动机构和后驱动机构的驱动齿圈外缘分别设置有旋向相反的驱动叶片，前、后驱动齿圈及其上的驱动叶片在工作时转动方向相反；

所述浮潜装置包括前、后浮潜机构，其驱动机构设置在筒罩内，浮潜板设置在筒罩外，驱动设置在筒罩外的浮潜板摆动方向相反，控制整体上浮下潜。

所述方向控制装置连接在尾罩处，控制运行方向；

所述控制系统分别连接驱动装置、浮潜装置及方向控制装置，控制各装置运行，并汇集处理检测信号和姿态信号，传送至地面工作站。

进一步地，所述骨架上位于罩筒两端分别连接两个支撑盘，其中筒罩两端分别为支撑盘Ⅱ和支撑盘Ⅲ，头罩和尾罩分别与支撑盘Ⅰ、支撑盘Ⅳ连接，每个所述支撑盘与头罩、筒罩、尾罩间均设置密封装置。

进一步地，所述前驱动机构和后驱动机构结构相同，均包括驱动电机、驱动齿轮、驱动齿圈和多个驱动叶片，所述驱动电机输出轴端均安装驱动齿轮，驱动齿轮与所述驱动齿圈啮合传动；沿驱动齿圈外周上均匀间隔设置有多个螺旋驱动叶片。