一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼

1.本技术涉及仿生鱼技术领域，尤其涉及一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼。


背景技术：

2.仿生鱼，用于探测水中污染物及监测水底情况，身上装有探测传感器，可以自动监测水中的各种污染物，如轮船泄露的燃油或其他化学物等，当仿生鱼监测出一片水域中的有毒、有害物质时，通过相应的装置将监测数据传递给研究人员，并发出警报。现在的仿生鱼存在运动不灵活、难以控制、结构复杂等缺点。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种简单、灵活的可灵活运动及自由升降的仿生鱼。
4.本技术提供的一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼，包括鱼身、升降机构及移动机构；
5.鱼身包括圆筒、端盖及密封盖；圆筒设置为中空，用于为升降机构及移动机构提供工作环境；圆筒的内部安装设置有升降机构，用于仿生鱼的升降；圆筒沿直径方向的两端对称设置有移动机构，用于仿生鱼的移动。
6.优选的，圆筒沿轴线方向的两端均固定设置有端盖；圆筒的内部沿轴线方向的两端分别设置有第一圆板及第二圆板，用于安装升降机构及移动机构；第一圆板、第二圆板及两个端盖轴线重合，且互相固定连接。
7.优选的，升降机构包括针筒固定板、活动板、针筒、第一电机、丝杆及丝杆螺母；针筒固定板设置于第一圆板及第二圆板之间，并与第一圆板及第二圆板固定连接；针筒固定板沿圆筒的轴线方向靠近第一圆板的一面可活动的设置有活动板；针筒固定板上沿圆筒的直径方向的两端均沿圆筒的轴线方向固定嵌设有针筒；针筒的活塞端与活动板固定连接，通水口与第二圆板固定连接；
8.针筒固定板的中心安装设置有第一电机；第一电机的输出端沿圆筒的轴线方向固定设置有丝杆；活动板的中心对应丝杆固定嵌设有丝杆螺母；丝杆远离第一电机的一端与丝杆螺母螺纹连接，用于活动板的移动。
9.优选的，移动机构包括第二电机、曲轴、活动杆及仿生鳍鳞；第二圆板上沿圆筒的直径方向的一端安装设置有第二电机；第二电机的输出端沿圆筒的轴线方向固定设置有曲轴；曲轴设置于第一圆板及第二圆板之间，且靠近第一圆板的一端与第一圆板可转动的连接；
10.曲轴的曲拐共设置有五个，且相邻的两个曲拐的夹角设置为72
°
；圆筒上对应曲轴的曲拐贯穿开设有通孔；通孔的内部可转动的设置有活动杆，且转动轴线与圆筒的轴线平行；活动杆沿长度方向的一端与曲轴上对应的曲拐可活动的连接，另一端与仿生鳍鳞固定连接；通孔及活动杆相匹配的成组设置，且对应曲轴的曲拐设置有五组。
11.优选的，通孔的内部固定设置有孔盖。
12.优选的，靠近第一圆板的端盖上可拆卸的设置有密封盖；密封盖的内部安装设置有传感器。
13.相对于现有技术而言，本技术的有益效果是：
14.本技术采用模块化设计思想，将仿生鱼划分为鱼身、升降模块、移动模块等单元，通过模块的组合安装，形成可以灵活移动、自由升降、易于控制、结构简单的仿生鱼，其中鱼身为仿生鱼整体提供外部保护、密封环境及工作环境，升降机构实现仿生鱼的上升、下潜，移动机构实现仿生鱼的水中移动，仿生鱼可以水下作业，并通过密封盖内的多种传感器进行检测研究，方便研究人员对水底污染进行监测，维护水生态平衡，保护生态环境。
15.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1为本技术实施例提供的一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼的结构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的一种可灵活运动及自由升降的内部结构示意图。
19.图中标号：1、鱼身；2、升降机构；3、移动机构；
20.11、圆筒；12、端盖；13、密封盖；14、第一圆板；15、第二圆板；
21.21、针筒固定板；22、活动板；23、针筒；24、第一电机；25、丝杆；26、丝杆螺母；
22.31、第二电机；32、曲轴；33、活动杆；34、仿生鳍鳞；35、通孔；36、孔盖。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与申请相关的部分。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
25.请参考图1、图2，本技术的实施例提供了一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼，包括鱼身1、升降机构2及移动机构3；
26.鱼身1包括圆筒11、端盖12及密封盖13；圆筒11设置为中空，用于为升降机构2及移动机构提供工作环境；圆筒11的内部安装设置有升降机构2，用于仿生鱼的升降；圆筒11沿直径方向的两端对称设置有移动机构3，用于仿生鱼的移动。
27.在该实施例中，采用模块化设计思想，将仿生鱼划分为鱼身1、升降模块、移动模块等单元，通过模块的组合安装，形成可以灵活移动、自由升降、易于控制、结构简单的仿生鱼，其中鱼身1为整体仿生鱼提供外部保护、密封环境及工作环境，升降机构2实现仿生鱼的上升、下潜，移动机构3实现仿生鱼的水中移动，仿生鱼可以水下作业，并通过密封盖13内的多种传感器进行检测研究，方便研究人员对水底污染进行监测，维护水生态平衡，保护生态
环境。
28.在一优选的实施例中，圆筒11沿轴线方向的两端均固定设置有端盖12；圆筒11的内部沿轴线方向的两端分别设置有第一圆板14及第二圆板15，用于安装升降机构2及移动机构3；第一圆板14、第二圆板15及两个端盖12轴线重合，且互相固定连接。
29.在一优选的实施例中，升降机构2包括针筒固定板21、活动板22、针筒23、第一电机24、丝杆25及丝杆螺母26；针筒固定板21设置于第一圆板14及第二圆板15之间，并与第一圆板14及第二圆板15固定连接；针筒固定板21沿圆筒11的轴线方向靠近第一圆板14的一面可活动的设置有活动板22；针筒固定板21上沿圆筒11的直径方向的两端均沿圆筒11的轴线方向固定嵌设有针筒23；针筒23的活塞端与活动板22固定连接，通水口与第二圆板15固定连接；
30.针筒固定板21的中心安装设置有第一电机24；第一电机24的输出端沿圆筒11的轴线方向固定设置有丝杆25；活动板22的中心对应丝杆25固定嵌设有丝杆螺母26；丝杆25远离第一电机24的一端与丝杆螺母26螺纹连接，用于活动板22的移动。
31.请参考图1、图2，在该实施例中，升降机构2通过针筒23的吸水、排水实现仿生鱼的升降：当仿生鱼需要升降时，启动第一电机24，第一电机24带动丝杆25转动，丝杆25与丝杆螺母26构成驱动系统，将驱动活动板22沿圆筒11的轴线方向移动，活动板22带动两个针筒23的活塞端，使针筒23的内腔吸水或者排水，致使仿生鱼的整体重量增加或减少，进而使得仿生鱼下沉或上升。
32.在一优选的实施例中，移动机构3包括第二电机31、曲轴32、活动杆33及仿生鳍鳞34；第二圆板15上沿圆筒11的直径方向的一端安装设置有第二电机31；第二电机31的输出端沿圆筒11的轴线方向固定设置有曲轴32；曲轴32设置于第一圆板14及第二圆板15之间，且靠近第一圆板14的一端与第一圆板14可转动的连接；
33.曲轴32的曲拐共设置有五个，且相邻的两个曲拐的夹角设置为72
°
；圆筒11上对应曲轴32的曲拐贯穿开设有通孔35；通孔35的内部可转动的设置有活动杆33，且转动轴线与圆筒11的轴线平行；活动杆33沿长度方向的一端与曲轴32上对应的曲拐可活动的连接，另一端与仿生鳍鳞34固定连接；通孔35及活动杆33相匹配的成组设置，且对应曲轴32的曲拐设置有五组。
34.请参考图1、图2，在该实施例中，活动杆33的一端开设有插槽，曲拐可活动的位于插槽的内部，移动机构3通过曲轴32转动时五个活动杆33转动控制仿生鳍鳞34的活动，实现仿生鱼的移动：当仿生鱼需要在水中移动时，启动第二电机31，第二电机31转动带动曲轴32转动，曲轴31转动时各曲拐圆周旋转，进而带动与之活动连接的活动杆33上下摆动，因为相邻的曲拐在圆周上错开角度，使五个活动杆33的上下摆动不同步，致使仿生鳍鳞34蠕动，产生向前或向后运动的趋势，使得仿生鱼前进或后退。
35.在一优选的实施例中，通孔35的内部固定设置有孔盖36。
36.请参考图1、图2，在该实施例中，活动杆33通过孔盖36与圆筒11可转动的连接，孔盖36用于保护活动杆33，同时便于圆筒11的密封工作。在仿生鱼在水中工作时，圆筒11内部密封，防止水进入，针筒23的通水口通过软管连接到圆筒11外。
37.在一优选的实施例中，靠近第一圆板14的端盖上可拆卸的设置有密封盖13；密封盖13的内部安装设置有传感器。
38.请参考图1、图2，在该实施例中，密封盖13的内部安装设置有多种传感器，便于对水质进行检测以及控制仿生鱼。
39.在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，包括鱼身、升降机构及移动机构；所述鱼身包括圆筒、端盖及密封盖；所述圆筒设置为中空，用于为所述升降机构及所述移动机构提供工作环境；所述圆筒的内部安装设置有所述升降机构，用于仿生鱼的升降；所述圆筒沿直径方向的两端对称设置有所述移动机构，用于仿生鱼的移动。2.根据权利要求1所述的可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，所述圆筒沿轴线方向的两端均固定设置有所述端盖；所述圆筒的内部沿轴线方向的两端分别设置有第一圆板及第二圆板，用于安装所述升降机构及所述移动机构；所述第一圆板、所述第二圆板及两个所述端盖轴线重合，且互相固定连接。3.根据权利要求2所述的可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，所述升降机构包括针筒固定板、活动板、针筒、第一电机、丝杆及丝杆螺母；所述针筒固定板设置于所述第一圆板及所述第二圆板之间，并与所述第一圆板及所述第二圆板固定连接；所述针筒固定板沿所述圆筒的轴线方向靠近所述第一圆板的一面可活动的设置有所述活动板；所述针筒固定板上沿所述圆筒的直径方向的两端均沿所述圆筒的轴线方向固定嵌设有所述针筒；所述针筒的活塞端与所述活动板固定连接，通水口与所述第二圆板固定连接；所述针筒固定板的中心安装设置有所述第一电机；所述第一电机的输出端沿所述圆筒的轴线方向固定设置有所述丝杆；所述活动板的中心对应所述丝杆固定嵌设有所述丝杆螺母；所述丝杆远离所述第一电机的一端与所述丝杆螺母螺纹连接，用于所述活动板的移动。4.根据权利要求3所述的可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，所述移动机构包括第二电机、曲轴、活动杆及仿生鳍鳞；所述第二圆板上沿所述圆筒的直径方向的一端安装设置有所述第二电机；所述第二电机的输出端沿所述圆筒的轴线方向固定设置有所述曲轴；所述曲轴设置于所述第一圆板及所述第二圆板之间，且靠近所述第一圆板的一端与所述第一圆板可转动的连接；所述曲轴的曲拐共设置有五个，且相邻的两个曲拐的夹角设置为72
°
；所述圆筒上对应所述曲轴的曲拐贯穿开设有通孔；所述通孔的内部可转动的设置有所述活动杆，且转动轴线与所述圆筒的轴线平行；所述活动杆沿长度方向的一端与所述曲轴上对应的曲拐可活动的连接，另一端与所述仿生鳍鳞固定连接；所述通孔及所述活动杆相匹配的成组设置，且对应所述曲轴的曲拐设置有五组。5.根据权利要求4所述的可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，所述通孔的内部固定设置有孔盖。6.根据权利要求5所述的可灵活运动及自由升降的仿生鱼，其特征在于，靠近所述第一圆板的所述端盖上可拆卸的设置有所述密封盖；所述密封盖的内部安装设置有传感器。

技术总结
本申请公开了一种可灵活运动及自由升降的仿生鱼，包括鱼身、升降机构及移动机构；鱼身包括圆筒、端盖及密封盖；圆筒设置为中空，用于为升降机构及移动机构提供工作环境；圆筒的内部安装设置有升降机构，用于仿生鱼的升降；圆筒沿直径方向的两端对称设置有移动机构，用于仿生鱼的移动。本申请的可灵活运动及自由升降的仿生鱼简单、灵活。灵活。灵活。


技术研发人员：彭淑萍 易锟 黄贤振 黄镇 廖朝伟 宋光亮 张宇鑫 黄茜茜 张丽红 贺宇成 陈冬慧 施伟婷 李扬 张运权 蔡山钰
受保护的技术使用者：江西冶金职业技术学院
技术研发日：2022.05.13
技术公布日：2023/5/5