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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种背鳍与尾鳍协同推进的仿旗鱼机器人及其耦合运动方法，属于水下机器人技术领域。它由鱼前部分、背鳍推进结构以及尾鳍推进结构组成。鱼前部分主要包括鱼前部上腔体、鱼前部下腔体、重心调节装置、陀螺仪、红外避障传感器、摄像头、照明设备；背鳍推进结构主要包括背鳍、滚筒上盖、滚筒体、展开折叠结构、背部防水舵机；尾鳍推进结构共有M个关节，每个关节均包括关节上腔体、关节下腔体、关节防水舵机；该机器人的背鳍与尾鳍的协同运动，并通过背鳍与尾鳍的耦合运动提高机器人的游动速度以及机动性。可作为水下平台应用于生态观测、水下勘探、侦察等领域。

主权项：1.一种背鳍和尾鳍协同推进的仿旗鱼机器人，其特征在于：由鱼前部分C、背鳍推进结构A、尾鳍推进结构B组成；上述鱼前部分C主要包括鱼前部下腔体30和鱼前部上腔体34，鱼前部盖35以及外形呈锥形具有减小水阻力作用的鱼喙39；也包括安装于鱼前部下腔体30和鱼前部上腔体34之间的锂电池31、控制板32、重心调节装置37；还包括安装于鱼前部下腔体30与鱼前部盖35之间的陀螺仪33、红外避障传感器36、摄像头38以及照明设备；上述背鳍推进结构A主要包括背鳍1、滚筒上盖4、滚筒体5、展开折叠结构6、背部防水舵机11、传动件9、舵机盘10；其中滚筒体5安装于鱼前部上腔体34中并通过前部轴承8、后部轴承2与其配合；展开折叠结构6通过螺丝固定在滚筒体5侧面上，滚筒上盖4通过螺丝固定在滚筒体5上面，并留有槽供背鳍1、展开折叠结构6展开出来；背鳍1通过螺丝、螺母与垫片的组合安装在展开折叠结构6上；背部防水舵机11固定于鱼前部上腔体34中，滚筒体5通过传动件9、舵机盘10与背部防水舵机11的输出轴相连，背部防水舵机11带动滚筒体5往复摆动，使滚筒体5及与之固定的结构有不同的摆动幅度，最后带动背鳍往复摆动；上述展开折叠结构6主要包括电机12、电机传动杆13、螺母滑块20、固定杆16、随动杆19、N个相互平行的连杆，N为4至8的自然数；其中固定杆16通过螺丝、螺母与垫片的组合固定在滚筒体5上保持不动，N个连杆均通过螺丝与固定杆16、随动杆19连接，组成单自由度的多连杆机构；电机传动杆13一端与螺母滑块20相连，另一端与N个相互平行的连杆中的一个连杆相连；电机12上有螺纹杆，它与螺母滑块20中的螺母相配合，当电机12转动时带动螺母滑块20向前和向后移动，进而带动电机传动杆13移动，控制展开折叠结构6的展开与折叠，使展开折叠结构6有不同的展开折叠程度；上述尾鳍推进结构B共有M个关节，M为3至5的自然数，每个关节均包括关节上腔体、关节下腔体、关节防水舵机25；关节防水舵机25固定于关节下腔体中，关节上腔体与关节下腔体通过螺钉固定；关节下腔体的底端通过轴承与前一个关节的关节下腔体或前面的机器人结构相连；关节防水舵机25的舵机盘与前一个关节的关节上腔体顶端或者前面的机器人结构相连；尾鳍21通过螺丝与最后一个关节相连。

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