应用于机器鱼感知虚拟侧线的一体式靶式传感器的制作方法

1.本发明涉及虚拟侧线技术领域，更具体地说，本发明涉及应用于机器鱼感知虚拟侧线的一体式靶式传感器。


背景技术：

2.侧线是鱼类特有的感知系统，对复杂水环境中鱼类的行为控制有着至关重要的作用。侧线顾名思义，是分布在鱼身侧的水平管状结构，其内充满特殊的粘液并与外部水环境连通。整个侧线系统通过一类特殊的神经丘对水流信息进行感知。而基于侧线的感知原理，科学家们利用传感器阵列模拟鱼类侧线设计出了人工侧线(all)，也叫虚拟侧线。
3.由于在复杂自然流动中现有测量方法的局限性以及新兴的各种可以用于构成all系统的传感器的出现，科学家们已经开始使用这些传感器组成的all系统从流体环境中获取信息，主要是对流场特性的识别、流速和方向的识别、涡街特性检测。
4.现如今虚拟侧线在使用一体式靶式传感器时，一般是把传感器的靶片安装在机器鱼的外侧来接收水流信息进行流场信息的感知，但是这样会使传感器的靶片在长时间使用后发生形变导致感知信息出现误差，从而需要对机器鱼中断感知工作，然后进行拆卸使靶片进行更换修复。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供应用于机器鱼感知虚拟侧线的一体式靶式传感器，以解决上述技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：应用于机器鱼感知虚拟侧线的一体式靶式传感器，包括基于鲭鱼模型仿真的仿生机械鱼、固定设置在所述仿生机械鱼的两侧的传感器安装壳，所述传感器安装壳的内侧设置有移动组件以及设置在所述传感器安装壳外侧用于驱动所述移动组件的至所述传感器安装壳内侧进行移动的微型电机，所述传感器安装壳的内侧位于移动组件的前方设置有两组修复组件和用于对传感器安装壳进行密封的密封垫，所述移动组件的一端设置有贯穿传感器安装壳和修复组件并位于仿生机械鱼外侧的靶片，所述传感器安装壳的一端位于仿生机械鱼的侧面呈圆弧状，其圆弧状与仿生机械鱼的边缘适配；
7.两组所述修复组件包括固定设置在所述传感器安装壳的内侧的两组连接壳以及转动设置在每组所述连接壳之间的修复辊和挤压辊，所述仿生机械鱼的内侧安装有辅助修复辊和挤压辊转动的第一转动套筒和第二转动套筒，所述第二转动套筒的两侧设置有连接片以及安装在所述连接片上用于带动第二转动套筒移动的电磁铁和设置在所述连接壳内侧的固定块，所述电磁铁与固定块连接，两组所述修复组件之间具有间隙，所述间隙为靶片的厚度，两组所述修复组件按中心点旋转对称分布，所述电磁铁为两个，两个所述电磁铁通过磁场连接；
8.两组所述连接壳的一侧位于挤压辊处均设置有用于挤压辊进行移动的腰型孔，并
在两个所述挤压辊移动时，使靶片的产生应力释放的形变，并在靶片移动至修复辊时进行复原，两个所述挤压辊同时移动，两个所述挤压辊移动后的间隙为负数。
9.在一个优选地实施方式中，所述修复组件还包括设置在所述连接壳内侧用于带动第二转动套筒和挤压辊进行固定并复位的弹簧，所述弹簧与连接壳连接，所述弹簧的拉力小于电磁铁的磁场强度。
10.在一个优选地实施方式中，所述移动组件包括在所述传感器安装壳内侧用于安装的安装板以及设置在所述安装板下方用于传动的传动轴，所述传动轴与传感器安装壳转动连接，所述安装板的一端开设有t形固定槽，所述安装板的下方设置有用于传动的齿牙，所述滑块的中部设置有与安装板的齿牙适配的齿槽。
11.在一个优选地实施方式中，所述靶片包括用于固定的固定片设置在固定片处的长条型靶臂和安装在长条型靶臂处并放置在所述仿生机械鱼外侧的圆形靶盘，所述靶片的形状呈梯形，所述固定片与安装板的固定槽为过盈配合。
12.在一个优选地实施方式中，所述移动组件还包括安装在所述安装板两侧的滑块，所述滑块与所述传感器安装壳连接，所述传感器安装壳的内侧开设有滑动槽，所述滑块与传感器安装壳的滑动槽适配。
13.在一个优选地实施方式中，所述传感器安装壳的内侧设置有密封垫，所述密封垫的内侧设置有可通过靶片的放置孔，所述密封垫的放置孔边缘设置有倾斜面，所述靶片位于密封垫的放置孔内侧。
14.在一个优选地实施方式中，所述传感器安装壳为三组，每组所述传感器安装壳为两个分别设置在仿生机械鱼的两侧，三组所述传感器安装壳分别设置在所述仿生机械鱼的的头部、距离仿生机械鱼对称阵中线最远处以及尾部。
15.本发明的技术效果和优点：
16.本发明提出一种集靶片自动收纳与靶片产生形变时自动修复靶片的传感器，该传感器结合传感器安装壳、微型电机、修复组件和移动组件等部件，旨在由微型电机驱动移动组件带动靶片至传感器安装壳的内侧进行移动，再通过修复组件对靶片挤压使靶片产生的形变进行修复，使靶片的使用寿命增加，而且无需中断感知工作，同时，无需对靶片进行修复时，还可使修复组件停止工作，使靶片收纳到仿生机械鱼的内侧。
附图说明
17.图1为本发明的仿生机械鱼外形示意图。
18.图2为本发明的传感器安装壳剖视示意图。
19.图3为本发明的修复组件放大示意图。
20.图4为本发明的连接壳剖视示意图。
21.图5为本发明的移动组件放大示意图。
22.附图标记为：1、仿生机械鱼；2、传感器安装壳；3、靶片；301、圆形靶盘；302、长条型靶臂；303、固定片；4、密封垫；5、微型电机；6、修复组件；601、连接壳；602、修复辊；603、挤压辊；604、第一转动套筒；605、连接片；606、电磁铁；607、弹簧；608、固定块；609、第二转动套筒；7、移动组件；701、安装板；702、滑块；703、传动轴。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.本发明提供了应用于机器鱼感知虚拟侧线的一体式靶式传感器，包括基于鲭鱼模型仿真的仿生机械鱼1、固定设置在所述仿生机械鱼1的两侧的传感器安装壳2，所述传感器安装壳2的内侧设置有移动组件7以及设置在所述传感器安装壳2外侧用于驱动所述移动组件7的至所述传感器安装壳2内侧进行移动的微型电机5，所述传感器安装壳2的内侧位于移动组件7的前方设置有两组修复组件6和用于对传感器安装壳2进行密封的密封垫4，所述移动组件7的一端设置有贯穿传感器安装壳2和修复组件6并位于仿生机械鱼1外侧的靶片3；
25.两组所述修复组件6包括固定设置在所述传感器安装壳2的内侧的两组连接壳601以及转动设置在每组所述连接壳601之间的修复辊602和挤压辊603，所述仿生机械鱼1的内侧安装有辅助修复辊602和挤压辊603转动的第一转动套筒604和第二转动套筒609，所述第二转动套筒609的两侧设置有连接片605以及安装在所述连接片605上用于带动第二转动套筒609移动的电磁铁606和设置在所述连接壳601内侧的固定块608，所述电磁铁606与固定块608连接；
26.两组所述连接壳601的一侧位于挤压辊603处均设置有用于挤压辊603进行移动的腰型孔，并在两个所述挤压辊603移动时，使靶片3的产生应力释放的形变，并在靶片3移动至修复辊602时进行复原。
27.进一步的，所述修复组件6还包括设置在所述连接壳601内侧用于带动第二转动套筒609和挤压辊603进行固定并复位的弹簧607，所述弹簧607与连接壳601连接，通过弹簧607与第二转动套筒609连接，第二转动套筒609在两个电磁铁606的作用下拉伸产生回弹力，因此弹簧607可通过回弹力带动第二转动套筒609进行位置复原，同时还可防止挤压辊603在传感器安装壳2的内侧晃动产生异响。
28.进一步的，所述移动组件7包括在所述传感器安装壳2内侧用于安装的安装板701以及设置在所述安装板701下方用于传动的传动轴703，所述传动轴703与传感器安装壳2转动连接，通过安装板701的下方设置齿牙并与传动轴703连接，且传动轴703与安装板701的底端齐平，使传感器安装壳2的内侧空间利用率提高。
29.进一步的，所述靶片3包括用于固定的固定片303设置在固定片303处的长条型靶臂302和安装在长条型靶臂302处并放置在所述仿生机械鱼1外侧的圆形靶盘301，所述圆形靶盘301、长条型靶臂302为一体成型。
30.进一步的，所述移动组件7还包括安装在所述安装板701两侧的滑块702，所述滑块702与所述传感器安装壳2连接，通过设有滑块702使安装板701带动靶片3进行的收纳时平行移动，同时防止靶片3在收纳后发生倾斜现象。
31.进一步的，所述传感器安装壳2的内侧设置有密封垫4，所述密封垫4的内侧设置有可通过靶片3的放置孔，所述靶片3位于密封垫4的放置孔内侧，用于使传感器安装壳2进行密封放止内侧进水。
32.进一步的，所述传感器安装壳2为三组，每组所述传感器安装壳2为两个分别设置
在仿生机械鱼1的两侧，三组所述传感器安装壳2分别设置在所述仿生机械鱼1的的头部、距离仿生机械鱼1对称阵中线最远处以及尾部，通过设置三组所述传感器安装壳2，可以保证在仿生机械鱼1的不同部分，确切来说具有不同的流场特性的部分都能够测得数据。
33.工作原理：
34.首先将多组传感器安装壳2安装到仿生机械鱼1的两侧，使仿生机械鱼1可以对够快速、直接地获取周围流场的重要信息，并使其做出反应，当靶片3因长时间进行感知工作后，通过微型电机5带动传动轴703转动使与之啮合的安装板701进行移动，同时带动靶片3进行移动，同时两个电磁铁606接通电流产生斥力磁场使连接片605通过第二转动套筒609带动挤压辊603对靶片3进行挤压，使靶片3产生的形变应力进行释放，同时通过修复辊602使靶片3恢复原形，同时密封垫4对传感器安装壳2的空间进行密封，当仿生机械鱼1无需进行感知时，只需通过微型电机5带动移动组件7使靶片3移动，电磁铁606断开电流，同时弹簧607回弹通过带动挤压辊603复位并使其固定，其靶片3收纳放置更便捷。
35.最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
36.其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
37.最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。