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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：一种基于背鳍与鱼身双重耦合运动的仿生带鱼机器人及方法，属于机器人技术应用领域。多关节仿生带鱼机器人包括带鱼头部、N个身体单元、带鱼尾部、扭簧和背鳍，共五大部分。其中带鱼头部内有一重心调节机构，可实现上下俯仰的姿态调节。可通过背鳍独立波动和各个身体单元的摆动带来的反作用力实现向前运动，极大地模拟现实中带鱼的真实运动模式，研究在实现机动性及稳定性的同时，提高推进效率。其对于水下管道质量检测、水质检测等领域具有重要研究意义和应用价值。

主权项：1.一种基于背鳍与鱼身双重耦合运动的仿生带鱼机器人，其特征在于：包括带鱼头部、N个身体单元、带鱼尾部；上述带鱼头部由头部上部外壳（A1）、头部下部外壳（A7）以及安装于头部下部外壳（A7）内的系统板（A9）、航模电池（A5）、视觉识别模块（A8）、重心调节机构组成；该重心调节机构由鱼头内置电机（A3）、鱼头移动配置块（A2）、导杆（A10）、螺杆（A11）组成；其中螺杆（A11）安装于鱼头内置电机（A3）输出轴，鱼头内置电机（A3）和导杆（A10）固定于头部外壳内；鱼头移动配置块（A2）安装于螺杆（A11）和导杆（A10）上，且鱼头移动配置块（A2）的螺纹孔与螺杆相互旋合；上述身体单元包括身体单元左部外壳（B7）、身体单元右部外壳（B1）；还包括安装于身体单元右部外壳B1内的身体单元第一舵机（B2）、身体单元第一舵机舵盘（B3）、身体单元第一输出轴（B4）、身体单元第一轴承（B5）、身体单元第二舵机（B11）、身体单元第二舵机舵盘（B10）、身体单元第二输出轴（B9）、身体单元第二轴承（B8）、身体单元大齿轮（B6）、身体单元小齿轮（B12）；其中身体单元第一输出轴（B4）与身体单元第一轴承（B5）配合后，并通过身体单元第一舵机舵盘（B3）固定于身体单元第一舵机（B2）输出旋转轴处，身体单元第一舵机（B2）固定在身体单元右部外壳（B1）的内部后方；身体单元大齿轮（B6）间隔身体单元第一轴承（B5）与身体单元第一输出轴（B4）配合并固定在身体单元右部外壳（B1）中间，且与身体单元小齿轮（B12）啮合，身体单元小齿轮（B12）伸出身体单元；身体单元第二输出轴（B9）与身体单元第二轴承（B8）配合后，并通过身体单元第二舵机舵盘（B10）固定于身体单元第二舵机（B11）输出旋转轴处，身体单元第二舵机（B11）固定在身体单元右部外壳（B1）的内部前方；身体单元第二输出轴（B9）末端伸出身体单元外壳；其中带鱼尾部由鱼尾左部外壳C8、鱼尾右部外壳C1、鱼尾第一舵机（C3）、鱼尾第一舵机舵盘（C4）、鱼尾第一输出轴（C5）、鱼尾第一轴承（C6）、鱼尾第二舵机（C12）、鱼尾第二舵机舵盘（C11）、鱼尾第二输出轴（C10）、鱼尾第二轴承（C9）、鱼尾大齿轮（C7）、鱼尾小齿轮（C13）、鱼尾末端薄片（C2）组成；其中鱼尾第一输出轴（C5）与鱼尾第一轴承（C6）配合后，并通过鱼尾第一舵机舵盘（C4）固定在鱼尾第一舵机（C3）输出旋转轴处，鱼尾第一舵机（C3）固定在鱼尾右部外壳（C1）的内部后方；身体单元大齿轮（C7）间隔鱼尾第一轴承（C6）与鱼尾第一输出轴（C5）配合并固定在鱼尾右部外壳（C1）中间，且与鱼尾小齿轮（C13）啮合，鱼尾小齿轮（C13）伸出带鱼尾部；鱼尾第二输出轴（C10）与鱼尾第二轴承（C9）配合后，并通过鱼尾第二舵机舵盘（C11）固定在鱼尾第二舵机（C12）输出旋转轴处，鱼尾第二舵机（C12）固定在鱼尾右部外壳（C1）的内部前方；鱼尾第二输出轴（C10）末端伸出鱼尾外壳；上述头部下部外壳（A7）与相邻的第一个身体单元第二输出轴（B9）相连，身体单元左部外壳与身体单元右部外壳扣合后，共同与其后方相邻的身体单元第二输出轴（B9）相连；靠近带鱼尾部的身体单元与鱼尾第二输出轴（C10）相连；该多关节仿生带鱼机器人还包括扭簧（N1）和背鳍（Q1）；扭簧依次穿过身体单元通孔，上述身体单元小齿轮（B12）和鱼尾小齿轮C13依次套在扭簧上并与扭簧固定连接；背鳍固定连接于扭簧上随其扭动实现波动。

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