一种鱼形仿生航行器

1.本实用新型涉及仿生机械领域，具体为一种鱼形仿生航行器。


背景技术：

2.近年来，传统的水下作业，人工操作不仅十分复杂，人身安全也无法完全保障，同时，人类的生产活动也一定程度上导致了水体环境的日益恶化。随着人类科技的发展，利用机械设备进行水下作业的需求也持续上涨，如进行水下探测、水体检测和净化等。如现有专利“202221322589.3”记载的一种智能救援双驱探测鲨，就利用了鲨鱼外形的仿生机械进行水下探测，其中利用了机体内可进行前后移动的配重块来实施机体的俯仰角度调整，但配重块及其导轨均位于机头(鱼首部)位置处，因此配重块的前后位置调整对机体的俯仰角度改变作用不大，机体浮沉缓慢而且效率低下，导致机体操控不灵活。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.为了解决以上问题，本实用新型提供的一种鱼形仿生航行器，其转向和俯仰角调整效率更高，更便于操控。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种鱼形仿生航行器，包括：
8.主体，主体内设有侧驱动件，主体两侧均设有安装槽；
9.至少两个鱼鳍翼，鱼鳍翼一侧设有安装盘，两个安装盘分别转动安装于主体两侧的安装槽内并与侧驱动件进行驱动连接，鱼鳍翼另一侧设有片状翼体；
10.尾部驱动装置，尾部驱动装置摆动安装在主体尾部。
11.优选地，侧驱动件设有两个，两个安装盘分别与两个侧驱动件驱动连接，两个安装盘的转向可相同或相反。
12.优选地，尾部驱动装置包括多个摆动节和多个驱动电机，多个摆动节和多个驱动电机间隔连接，并且驱动电机一端固定连接在主体尾部或前一个摆动节上，驱动电机另一端与后一个摆动节进行转动驱动连接。
13.优选地，主体内还沿其长度方向可移动的设有配重块。
14.优选地，主体前端还转动连接有鱼嘴件，主体上设有前驱动件，前驱动件与鱼嘴件驱动连接，鱼嘴件上设有锁紧机构，锁紧机构用于安装探测装置、检测装置或净化装置。
15.优选地，主体前端还可拆卸设有透明盖，透明盖内侧设有摄像装置。
16.(三)有益效果
17.本实用新型的有益效果是：一种鱼形仿生航行器，包括主体、至少两个鱼鳍翼和尾部驱动装置，主体内设有侧驱动件，主体两侧均设有安装槽；鱼鳍翼一侧设有安装盘，两个安装盘分别转动安装于主体两侧的安装槽内并与侧驱动件进行驱动连接，鱼鳍翼另一侧设
有片状翼体；尾部驱动装置摆动安装在主体尾部。其中，尾部驱动装置进行摆动，作为该仿生航行器的前进动力，而鱼鳍翼转动后，片状翼体利用与水体的流体力学作用原理实现航行器转向或俯仰摆动，转向更高效且方便控制。
附图说明
18.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
19.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
20.图2为主体内部结构示意图；
21.图3为主体前端和鱼嘴件处的结构示意图；
22.图4为尾部驱动装置的结构示意图；
23.图5为本实施例的侧视图一，其中黑色箭头为水体流动方向；
24.图6为本实施例的侧视图二，其中黑色箭头为水体流动方向，主体向上进行仰角调整；
25.图7为本实施例的侧视图三，其中黑色箭头为水体流动方向，主体向下进行俯角调整；
26.图中:主体1，安装槽10，配重块11，前驱动件12，透明盖13，摄像装置14，鱼鳍翼2，安装盘20，片状翼体21，尾部驱动装置3，摆动节30，驱动电机31，限位块32，鱼嘴件4，锁紧机构40。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参阅附图1至7，一种鱼形仿生航行器，包括：
29.主体1，主体1内设有侧驱动件，主体1两侧均设有安装槽10；
30.至少两个鱼鳍翼2，鱼鳍翼2一侧设有安装盘20，两个安装盘20分别转动安装于主体1两侧的安装槽10内并与侧驱动件进行驱动连接，鱼鳍翼2另一侧设有片状翼体21；
31.尾部驱动装置3，尾部驱动装置3摆动安装在主体1尾部。
32.具体的，本实施例中，尾部驱动装置3可进行摆动，模仿鱼尾的动作，作为该仿生航行器在水体的前进动力机构。鱼鳍翼2在常态下时，片状翼体21的沿主体1的长度方向延伸，即片状翼体21与水流方向相切，此时片状翼体21在水体中的阻力最小；安装盘20转动后，片状翼体21相对主体1进行倾斜，并且与主体1前方靠近的水体碰撞面积增大，利用与水体的流体力学作用原理实现航行器转向或俯仰摆动，转向更高效且方便使用者控制。其中，侧驱动件在附图中未示出，其为电机并通过齿轮结构实现与安装盘20的驱动连接。
33.进一步的，侧驱动件设有两个，两个安装盘20分别与两个侧驱动件驱动连接，两个安装盘20的转向可相同或相反。具体的，使鱼鳍翼位于该仿生航行器整体重心前侧，即主体上远离尾部驱动装置的一侧方向，因此可通过调整尾部驱动装置的大小和重量来实现该目
的。当两个安装盘20进行同向转动(均向前或均向后翻转)，可使该鱼形仿生航行器在水体中跳帧俯仰角度，实现航行器的浮沉，并且鱼鳍翼越远离航行器重心，航行器的转向效率更高；当两个安装盘20进行相反方向转动(一个向前翻转，一个向后翻转)，可使该鱼形仿生航行器在水体中进行侧身翻滚，配合尾部驱动装置3的转向力调整，可对航行器的转向操作进行加速。
34.进一步的，尾部驱动装置3包括多个摆动节30和多个驱动电机31，多个摆动节30和多个驱动电机31间隔连接，并且驱动电机31一端固定连接在主体1尾部或前一个摆动节30上，驱动电机31另一端与后一个摆动节30进行转动驱动连接。每个驱动电机31均可单独运作，使多个摆动节30具有更灵活的操控性。每个摆动节30两侧均还固定连接有限位块32，用于限制摆动节30的摆动角度，参阅附图2和4。另外，限位块32也能成为调整尾部驱动装置3重量的配重物件，用于调控该仿生航行器的重心位置。
35.进一步的，主体1内还沿其长度方向可移动的设有配重块11。其中，本实施例中，配重块11活动于丝杆上，丝杆于主体1内并沿主体1的长度方向设置，丝杆一端连接有电机。配重块11在主体1内的前后移动，可调整主体1的重心位置，同时配合鱼鳍翼2使用，可加快该仿生航行器的俯仰角度调整。
36.进一步的，主体1前端还转动连接有鱼嘴件4，主体1上设有前驱动件12，前驱动件12与鱼嘴件4驱动连接，鱼嘴件4上设有锁紧机构40，锁紧机构40用于安装探测装置、检测装置或净化装置等附件。鱼嘴件4及主体1对应鱼嘴件4的位置处均设有多个锥形凸起，用于该仿生航行器的水下物件抓取操作。锁紧机构40上可根据作业需求安装检测装置或者净化装置等，用于检测水体质量或净化水体。
37.进一步的，主体1前端还可拆卸设有透明盖13，透明盖13内侧设有摄像装置14。其中，摄像装置14作为该仿生航行器的“眼睛”用于获取水下图像信息。
38.另外，主体1内还设有电源和控制主板，控制主板与侧驱动件、前驱动件12、驱动电机31、丝杆电机、探测装置、检测装置、净化装置等进行电性连接和控制，控制主板上还具有无限信号单元，便于使用者进行远程遥控和信息传输。
39.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非限制根据本技术的示例性实施方式。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种鱼形仿生航行器，其特征在于，包括：主体，所述主体内设有侧驱动件，所述主体两侧均设有安装槽；至少两个鱼鳍翼，所述鱼鳍翼一侧设有安装盘，两个所述安装盘分别转动安装于主体两侧的所述安装槽内并与侧驱动件进行驱动连接，所述鱼鳍翼另一侧设有片状翼体；尾部驱动装置，所述尾部驱动装置摆动安装在所述主体尾部。2.根据权利要求1所述的一种鱼形仿生航行器，其特征在于，所述侧驱动件设有两个，两个所述安装盘分别与两个侧驱动件驱动连接，两个所述安装盘的转向可相同或相反。3.根据权利要求1所述的一种鱼形仿生航行器，其特征在于，所述尾部驱动装置包括多个摆动节和多个驱动电机，多个所述摆动节和多个所述驱动电机间隔连接，并且所述驱动电机一端固定连接在所述主体尾部或前一个摆动节上，所述驱动电机另一端与后一个摆动节进行转动驱动连接。4.根据权利要求1所述的一种鱼形仿生航行器，其特征在于，所述主体内还沿其长度方向可移动的设有配重块。5.根据权利要求1所述的一种鱼形仿生航行器，其特征在于，所述主体前端还转动连接有鱼嘴件，所述主体上设有前驱动件，所述前驱动件与所述鱼嘴件驱动连接，所述鱼嘴件上设有锁紧机构，所述锁紧机构用于安装探测装置、检测装置或净化装置。6.根据权利要求1所述的一种鱼形仿生航行器，其特征在于，所述主体前端还可拆卸设有透明盖，所述透明盖内侧设有摄像装置。

技术总结
一种鱼形仿生航行器，包括主体、至少两个鱼鳍翼和尾部驱动装置，主体内设有侧驱动件，主体两侧均设有安装槽；鱼鳍翼一侧设有安装盘，两个安装盘分别转动安装于主体两侧的安装槽内并与侧驱动件进行驱动连接，鱼鳍翼另一侧设有片状翼体；尾部驱动装置摆动安装在主体尾部。其中，尾部驱动装置进行摆动，作为该仿生航行器的前进动力，而鱼鳍翼转动后，片状翼体利用与水体的流体力学作用原理实现航行器转向或俯仰摆动，转向更高效且方便控制。转向更高效且方便控制。转向更高效且方便控制。


技术研发人员：廖强华 陈侃贞 周红海 施扬泳 黄敬民 蔡晓纯 陈海龙
受保护的技术使用者：深圳职业技术学院
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/4/18