一种仿锦鲤机理机器鱼

1.本实用新型涉及仿生技术设备领域，具体为一种仿锦鲤机理机器鱼。


背景技术：

2.目前，鱼类推进机理国外的研究比较成熟，国内起步较晚。但随着国家越来越重视海洋资源，越来越多的科研机构开始从事这方面的研究工作。目前，已总结分析的推进模式有鳗鲡模式、鲹科模式、鲔科模式、箱鲀科模式。然而专门对鲤科鱼类的仿生机器鱼研究仍处于空白阶段。


技术实现要素：

3.针对如今市场对锦鲤鱼模仿的空缺以及机器鱼的一些机构缺点，本专利提供了一种通过慧鱼零件拼装实现的锦鲤机器鱼设计方案，在改进现有机器鱼游动机构的同时，能够很好的弥补现在市面上锦鲤机器鱼的缺陷，大大提高水环境探测的效率；
4.本实用新型的目的在于进一步地开发水中资源，甚至熟悉并保护海中生态。基于仿生学原理设计的仿生机器鱼,可以在复杂的环境中对周围水环境进行监测,并进行水中环境数据的采集、分析、筛选和回传。这款水下监测装置对于推动水产养殖业的发展,提高水产品的品质具有重要意义，同时也丰富了仿生学的研究内容；
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供以下的技术方案：
6.本实用新型提供了一种仿锦鲤机理机器鱼，
7.包括机器鱼装置本体，所述机器鱼装置本体包括胸鳍摆动机构、重心调节机构、鱼尾摆动机构、底板，所述胸鳍摆动机构设置在所述底板的两侧，所述重心调节机构设置在所述底板的上表面，所述鱼尾摆动机构设置在所述底板的右端；
8.所述胸鳍摆动机构用以驱动胸鳍摆动从而使所述机器鱼装置本体进行移动；
9.所述重心调节机构通过改变重心法使所述机器鱼装置本体能够上下倾斜，从而使所述机器鱼装置本体体实现上下游动；
10.所述尾鳍摆动机构用以驱动尾鳍的摆动为所述机器鱼装置本体的前进增加动力。
11.可选的，所述胸鳍摆动机构包括第一胸鳍摆动机构、第二胸鳍摆动机构，所述第一胸鳍摆动机构包括第一支架、第一电机、第一偏心轮、第一曲柄、第一滑块、第一转轴、第一齿条、第一齿轮、第一传动轴，所述第一支架设置在所述底板的一侧，所述第一电机设置在所述第一支架上，所述第一电机与所述第一偏心轮连接，所述第一偏心轮与所述第一曲柄连接，所述第一曲柄与所述第一滑块连接，所述第一转轴贯穿所述第一支架的前后侧壁，且所述第一滑块滑动设置在所述第一转轴上，所述第一齿条设置在所述第一滑块上，所述第一传动轴转动设置在所述第一支架上，所述第一齿轮设置在所述第一传动轴上，所述第一齿轮与所述第一齿条齿合设置，所述第一电机转动控制所述第一偏心轮的转动，通过所述第一曲柄带动所述第一滑块即所述第一齿条在所述第一转轴上做来回运动，从而实现所述第一齿轮的来回转动，最后通过所述第一传动轴带动一侧的所述胸鳍转动。
重心块。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型的实施例中的附图，对本实用新型的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。
24.实施例
25.如图1-图3所示，本实用新型提供了一种仿锦鲤机理机器鱼，
26.包括机器鱼装置本体，所述机器鱼装置本体包括胸鳍摆动机构、重心调节机构、鱼尾摆动机构、底板1，所述胸鳍摆动机构设置在所述底板1的两侧，所述重心调节机构设置在所述底板1的上表面，所述鱼尾摆动机构设置在所述底板1的右端；
27.所述胸鳍摆动机构用以驱动胸鳍9摆动从而使所述机器鱼装置本体进行移动；
28.所述重心调节机构通过改变重心法使所述机器鱼装置本体能够上下倾斜，从而使所述机器鱼装置本体体实现上下游动；
29.所述尾鳍摆动机构用以驱动尾鳍26的摆动为所述机器鱼装置本体的前进增加动力；
30.所述胸鳍摆动机构包括第一胸鳍摆动机构、第二胸鳍摆动机构，所述第一胸鳍摆动机构包括第一支架2、第一电机、第一偏心轮3、第一曲柄4、第一滑块5、第一转轴6、第一齿条7、第一齿轮8、第一传动轴，所述第一支架2设置在所述底板1的一侧，所述第一电机设置在所述第一支架2上，所述第一电机与所述第一偏心轮3连接，所述第一偏心轮3与所述第一曲柄4连接，所述第一曲柄4与所述第一滑块5连接，所述第一转轴6贯穿所述第一支架2的前后侧壁，且所述第一滑块5滑动设置在所述第一转轴6上，所述第一齿条7设置在所述第一滑块5上，所述第一传动轴转动设置在所述第一支架2上，所述第一齿轮8设置在所述第一传动轴上，所述第一齿轮8与所述第一齿条7齿合设置，所述第一电机转动控制所述第一偏心轮3的转动，通过所述第一曲柄4带动所述第一滑块5即所述第一齿条7在所述第一转轴6上做来回运动，从而实现所述第一齿轮8的来回转动，最后通过所述第一传动轴带动一侧的所述胸鳍9转动；
31.所述第二胸鳍摆动机构包括第二支架10、第二电机、第二偏心轮11、第二曲柄12、第二滑块13、第二转轴15、第二齿条14、第二齿轮16、第二传动轴，所述第二支架10设置在所述底板1的另一侧，所述第二电机设置在所述第二支架10上，所述第二电机与所述第二偏心轮11连接，所述第二偏心轮11与所述第二曲柄12连接，所述第二曲柄12与所述第二滑块13连接，所述第二转轴15贯穿所述第二支架10的前后侧壁，且所述第二滑块13滑动设置在所述第二转轴15上，所述第二齿条14设置在所述第二滑块13上，所述第二传动轴转动设置在所述第二支架10上，所述第二齿轮16设置在所述第二传动轴上，所述第二齿轮16与所述第二齿条14齿合设置，所述第二电机转动控制所述第二偏心轮11的转动，通过所述第二曲柄12带动所述第二滑块13即所述第二齿条14在所述第二转轴15上做来回运动，从而实现所述第二齿轮16的来回转动，最后通过所述第二传动轴带动另一侧的所述胸鳍9转动；
32.所述鱼尾摆动机构包括固定架、摆动电机、不完全齿轮18、直齿轮19、齿轮轴20、旋
转轴22、连杆23、连接块24、转动轴25，所述固定架设置在所述底板1的右侧，所述摆动电机设置在所述固定架上，所述摆动电机的输出轴与所述不完全齿轮18连接，所述不完全齿轮18齿合设置有所述直齿轮19，所述直齿轮19齿合设置有齿轮轴20，所述旋转轴22的一端设置有锥齿轮21，所述旋转轴22通过所述锥齿轮21与所述齿轮轴20齿合设置，所述旋转轴22的另一端连接有所述连杆23，所述连杆23与所述连接块24连接，所述转动轴25转动设置在所述固定架上，所述连接块24与所述转动轴25连接，所述尾鳍26设置在所述转动轴25上；
33.所述重心调节机构包括调节电机、调节丝杆27、重心块28，所述调节电机设置在所述底板1上，所述调节电机的输出轴与所述调节丝杆27连接，所述调节丝杆27上设置有所述重心块28，所述调节电机的输出轴带动所述调节丝杆27转动，从而带动所述重心块28沿所述调节丝杆27的侧壁左右滑动，通过调节所述重心块28的移动改变所述机器鱼装置本体的重心；
34.尾鳍摆动机构利用万向节的工作原理，通过摆动电机将力传递给不完全齿轮18，不完全齿轮18的来回摆动带动直齿轮19转动，通过直齿轮19的传动增加力矩，并带动齿轮轴20转动，齿轮轴20通过带动锥齿轮21转动进而带动旋转轴22转动，旋转轴22转动传动至连接杆绕旋转轴22周向转动，连杆23带动连接块24在转动轴25上下摆动，同时，为了满足连杆23能够进行周向转动，转动轴25也会随之来回转动，转动轴25的来回转动带动鱼尾摆动，模拟简易的万向机构来带动尾鳍26的摆动，为机器鱼的前进增加动力，实现机器鱼装置本体整体形态的转动模拟；
35.本实用新型在使用过程中，由第一电机和第二电机电机转动带动曲柄滑块机构的运作，利用曲柄滑块机构的急回特性带动第一齿条7、第二齿条14有规律地转动，齿条与齿轮平稳啮合将移动转化为来回摆动，实现胸鳍9摆动；重心调节机构由调节电机控制重心块28在调节丝杆27上移动，重物的移动改变了机器鱼装置本体的重心，结合胸鳍摆动机构帮助机器鱼装置本体上浮下沉游动；尾鳍摆动机构为机器鱼装置本体另一个驱动转向装置，由摆动电机带动不完全齿轮18摆动，再通过两对轮齿的啮合将整体尾部带动进行摆动，同时，在摆动电机的带动下，一个简单的模拟万向机构将圆周转动转化为左右转动，带动尾鳍26进行摆动，通过第一电机、第二电机两个电机的设置，通过遥控电机的差速控制两边胸鳍9实现差速运动，为机器鱼的转向提供动力；
36.本实用新型使用了创新的机器鱼模仿机构，结构并不复杂，使用模块化设计，生产成本低，易于加工和批量生产。
37.本实用新型具有体积小、灵活性好、有利于机器鱼适应各类海底环境、可对多个水质指标进行监测等优点，可用于各类水产养殖场所水质监测并提醒渔民采取应对措施。
38.本实用新型功能全面，在鱼身上增加摄像头模块、避障传感器与wifi模块，可以把机器鱼在海中所拍摄到的相应的视频数据或者检测数据传输给用户，可用于水下探测、水下考古，内河的污染检测，提供实时、准确、丰富的检测数据。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种仿锦鲤机理机器鱼，其特征在于，包括机器鱼装置本体，所述机器鱼装置本体包括胸鳍摆动机构、重心调节机构、鱼尾摆动机构、底板，所述胸鳍摆动机构设置在所述底板的两侧，所述重心调节机构设置在所述底板的上表面，所述鱼尾摆动机构设置在所述底板的右端；所述胸鳍摆动机构用以驱动胸鳍摆动从而使所述机器鱼装置本体进行移动；所述重心调节机构通过改变重心法使所述机器鱼装置本体能够上下倾斜，从而使所述机器鱼装置本体体实现上下游动；所述鱼尾摆动机构用以驱动尾鳍的摆动为所述机器鱼装置本体的前进增加动力。2.根据权利要求1所述的一种仿锦鲤机理机器鱼，其特征在于，所述胸鳍摆动机构包括第一胸鳍摆动机构、第二胸鳍摆动机构，所述第一胸鳍摆动机构包括第一支架、第一电机、第一偏心轮、第一曲柄、第一滑块、第一转轴、第一齿条、第一齿轮、第一传动轴，所述第一支架设置在所述底板的一侧，所述第一电机设置在所述第一支架上，所述第一电机与所述第一偏心轮连接，所述第一偏心轮与所述第一曲柄连接，所述第一曲柄与所述第一滑块连接，所述第一转轴贯穿所述第一支架的前后侧壁，且所述第一滑块滑动设置在所述第一转轴上，所述第一齿条设置在所述第一滑块上，所述第一传动轴转动设置在所述第一支架上，所述第一齿轮设置在所述第一传动轴上，所述第一齿轮与所述第一齿条齿合设置，所述第一电机转动控制所述第一偏心轮的转动，通过所述第一曲柄带动所述第一滑块即所述第一齿条在所述第一转轴上做来回运动，从而实现所述第一齿轮的来回转动，最后通过所述第一传动轴带动一侧的所述胸鳍转动。3.根据权利要求2所述的一种仿锦鲤机理机器鱼，其特征在于，所述第二胸鳍摆动机构包括第二支架、第二电机、第二偏心轮、第二曲柄、第二滑块、第二转轴、第二齿条、第二齿轮、第二传动轴，所述第二支架设置在所述底板的另一侧，所述第二电机设置在所述第二支架上，所述第二电机与所述第二偏心轮连接，所述第二偏心轮与所述第二曲柄连接，所述第二曲柄与所述第二滑块连接，所述第二转轴贯穿所述第二支架的前后侧壁，且所述第二滑块滑动设置在所述第二转轴上，所述第二齿条设置在所述第二滑块上，所述第二传动轴转动设置在所述第二支架上，所述第二齿轮设置在所述第二传动轴上，所述第二齿轮与所述第二齿条齿合设置，所述第二电机转动控制所述第二偏心轮的转动，通过所述第二曲柄带动所述第二滑块即所述第二齿条在所述第二转轴上做来回运动，从而实现所述第二齿轮的来回转动，最后通过所述第二传动轴带动另一侧的所述胸鳍转动。4.根据权利要求1所述的一种仿锦鲤机理机器鱼，其特征在于，所述鱼尾摆动机构包括固定架、摆动电机、不完全齿轮、直齿轮、齿轮轴、旋转轴、连杆、连接块、转动轴，所述固定架设置在所述底板的右侧，所述摆动电机设置在所述固定架上，所述摆动电机的输出轴与所述不完全齿轮连接，所述不完全齿轮齿合设置有所述直齿轮，所述直齿轮齿合设置有齿轮轴，所述旋转轴的一端设置有锥齿轮，所述旋转轴通过所述锥齿轮与所述齿轮轴齿合设置，所述旋转轴的另一端连接有所述连杆，所述连杆与所述连接块连接，所述转动轴转动设置在所述固定架上，所述连接块与所述转动轴连接，所述尾鳍设置在所述转动轴上。5.根据权利要求1所述的一种仿锦鲤机理机器鱼，其特征在于，
所述重心调节机构包括调节电机、调节丝杆、重心块，所述调节电机设置在所述底板上，所述调节电机的输出轴与所述调节丝杆连接，所述调节丝杆上设置有所述重心块，所述调节电机的输出轴带动所述调节丝杆转动，从而带动所述重心块沿所述调节丝杆的侧壁左右滑动，通过调节所述重心块的移动改变所述机器鱼装置本体的重心。

技术总结
本实用新型公开了一种仿锦鲤机理机器鱼，包括机器鱼装置本体，所述机器鱼装置本体包括胸鳍摆动机构、重心调节机构、鱼尾摆动机构、底板，所述胸鳍摆动机构设置在所述底板的两侧，所述重心调节机构设置在所述底板的上表面，所述鱼尾摆动机构设置在所述底板的右端；所述胸鳍摆动机构用以驱动胸鳍摆动从而使所述机器鱼装置本体进行移动；所述重心调节机构通过改变重心法使所述机器鱼装置本体能够上下倾斜，从而使所述机器鱼装置本体体实现上下游动；所述鱼尾摆动机构用以驱动尾鳍的摆动为所述机器鱼装置本体的前进增加动力。本实用新型使用了创新的机器鱼模仿机构，结构简单，使用模块化设计，生产成本低，易于加工和批量生产。易于加工和批量生产。易于加工和批量生产。


技术研发人员：刘豪 金梓缘 张航崎 沈常丰 李小兵
受保护的技术使用者：南昌大学
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2023/6/1