机器鱼鱼身结构的制作方法

本实用新型涉及仿生机器人技术领域，尤其涉及一种仿生机器鱼。

背景技术：

仿生机器鱼较普通的水下推进器而言具有推进效率高、机动性好等优点。基于这些优点人们对仿生机器鱼的研究越来越多，仿生机器鱼的功能越来越完善，仿生机器鱼的应用领域涵盖了科学、教育和娱乐等领域。随着仿生学的发展，国内外越来越多的学者致力于研究仿生机器鱼，仿照鱼类的外形及游动机理制造出仿生机器鱼使之具有高效、灵活的水下巡游能力，可以应用于复杂环境下的资源探测、生物研究和军事侦察等领域。

现有技术的机器鱼通常没有设计鱼身的外壳结构，而是在鱼骨架上包一层仿生鱼皮，或者在仿生鱼皮内填充海绵支撑，这种机器鱼的外壳结构刚性不足、结构不稳定，填充海绵的工序比较麻烦，而且仿生效果不够逼真。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器鱼鱼身结构，其能解决鱼身结构不稳定、仿生效果不够逼真的问题。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种机器鱼鱼身结构，包括一骨架，所述骨架包括多个铰接在一起以形成该骨架的骨架关节，所述机器鱼鱼身结构还包括一外壳，所述外壳包括若干外壳关节，所述每一外壳关节包括一壳体及至少一固定于所述壳体内壁上的加强结构，每一所述骨架关节与两所述外壳关节的加强结构固定连接并位于两所述外壳关节之间，形成一环形整体结构以提高所述机器鱼鱼身结构的刚性。

优选地，所述骨架关节包括一第一支撑部、一第二支撑部及一连接部，所述第一支撑部与第二支撑部相互平行，所述连接部的两端分别与所述第一支撑部及第二支撑部垂直连接。

优选地，相邻两个骨架关节的两个第一支撑部上下叠置且通过竖向设置的销轴铰接，相邻两个骨架关节的两个第二支撑部上下叠置且通过竖向设置的销轴铰接。

优选地，所述骨架关节还包括至少一限位件和至少一连接轴，所述限位件与所述第一支撑部或第二支撑部之间通过螺纹固定连接，所述限位件上设有一限位孔，所述连接轴插置于所述限位孔内。

优选地，所述加强结构上设有一固定孔，所述连接轴与所述固定孔间隙配合，使所述外壳关节与对应的骨架关节配合连接。

优选地，所述加强结构上还设有一连接孔，所述外壳为一对称结构，每一相互对称的外壳关节之间通过键槽结构紧密配合，并通过一收容于所述连接孔中的连接件固定连接。

优选地，沿鱼前进方向的不同位置处的外壳关节包括通用外壳、鱼鳍处外壳、配合型外壳三种结构形式。

优选地，所述通用外壳的壳体内壁固定有两个加强结构，所述两个加强结构分别位于所述壳体内壁的上下两端。

优选地，所述鱼鳍处外壳的内壁上端固定有一个加强结构，其内壁下端设有一安装孔，所述安装孔用来安装鱼鳍。

优选地，所述配合型外壳的内壁上端固定有一个加强结构。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的机器鱼鱼身结构，在骨架外表面装配左右紧密连接的外壳，左右外壳形成一个环形整体，既能保证机器鱼的外观完整性，同时能保证外观结构的刚性，并且前后相邻的外壳之间可以随着骨架的摆动相互错动，仿生效果逼真。

附图说明

图1为本实用新型的机器鱼鱼身结构的一立体图。

图2为所述机器鱼鱼身结构的右半边外壳的一立体图。

图3为图2所示机器鱼鱼身结构的右半边外壳的另一角度的立体图。

图4为机器鱼鱼身结构的一外壳关节的通用外壳的一立体图。

图5为机器鱼鱼身结构的一外壳关节的鱼鳍处外壳的一立体图。

图6为机器鱼鱼身结构的一外壳关节的配合型外壳的一立体图。

图7为机器鱼鱼身结构的一骨架关节的立体图。

图8为机器鱼鱼身结构的一外壳关节与对应骨架关节的装配图。

图9为机器鱼鱼身结构的一节完整的装配图。

图10为机器鱼鱼身结构的相邻两节外壳的立体图。

图中：1、外壳；10、外壳关节；10a、通用外壳；10b、鱼鳍处外壳；10c、配合外壳；11、壳体；12、加强结构；121、连接孔；122、固定孔；123、镂空；13、键；14、安装孔；15、前置外壳；151、凸起；16、后置外壳；161、凹槽；2、骨架；20、骨架关节；21、第一支撑部；22、第二支撑部；23、连接部；231、过口；24、限位片；241、限位孔；25、连接轴。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

如图1-3所示，为本实用新型的机器鱼鱼身结构，包括一外壳1及一骨架2。为了方便对所述机器鱼鱼身结构进行描述，首先建立一直角坐标系，并规定X方向沿鱼前进的方向并且为水平方向，Y方向与X方向垂直且为水平方向，Z方向为竖直方向，鱼沿着Z方向上升或下潜。

所述外壳1在Y方向上为左右对称的结构，现以右半边外壳为例对所述外壳1进行描述。所述外壳1沿X方向包括若干外壳关节10，由于所述外壳1的整体形状是根据古生物的外形进行设计的，所以沿X方向的不同位置处的外壳关节10的形状与结构是不同的，可以分为通用外壳10a、鱼鳍处外壳10b、配合型外壳10c三种。现以通用外壳10a为例，对所述外壳关节10的结构进行具体描述。

如图4所示，为所述外壳关节10的一通用外壳10a结构示意图。所述通用外壳10a包括一壳体11及设置于所述壳体11内壁上的一加强结构12，所述加强结构12与所述壳体11一体成型，或者所述加强结构12焊接于所述壳体11上。所述加强结构12沿Y方向设有一连接孔121及一固定孔122，所述连接孔121贯穿所述加强结构12及壳体11。所述加强结构12沿X方向设有一镂空123，所述镂空123内安放有浮子用来调整机器鱼的浮态。所述通用外壳10a结构包括两个加强结构12，分别位于所述壳体11内壁的上下两端。所述壳体11的上下边缘均设有一键13，与之对称的左侧壳体11的相应位置处设有一与所述键13匹配的槽(图未示)。

如图5所示，为所述外壳关节10的一鱼鳍处外壳10b结构示意图。该鱼鳍处外壳10b与上述通用外壳10a的区别在于，其壳体11的下端没有设置所述加强结构12，而是设有一安装孔14，所述安装孔14用来安装鱼鳍(图未示)。

如图6所示，为所述外壳关节10的一配合型外壳10c结构示意图。该配合型外壳10c与上述通用外壳10a的区别在于，其仅在壳体11内壁上端设置了加强结构12。

如图7所示，所述骨架2包括多个铰接在一起以形成该骨架2的骨架关节20。所述骨架关节20呈U型，包括呈片状且水平设置的第一支撑部21，与第一支撑部21平行且呈片状的第二支撑部22以及两端分别与所述第一支撑部21及第二支撑部22垂直连接的连接部23。所述骨架关节20还包括至少一限位件24和至少一连接轴25，所述限位件24与所述第一支撑部21或第二支撑部22之间通过螺纹固定连接，所述限位件24上设有一限位孔241，所述连接轴25插置于所述限位孔241内。所述连接部23在靠近所述第一支撑部21的端部开设有一过口231，相邻的两个骨架关节20的其中一个骨架关节20中的第一支撑部21插入另一个骨架关节20的连接部23上的过口231内，并且两个第一支撑部21相抵靠并通过竖直方向设置的销轴铰接，相邻的两个骨架关节20的第二支撑部22上下分布并相互抵触且通过竖直方向设置的销轴铰接，这样就实现了相邻的两个骨架关节20之间的铰接连接，并且相邻的两个骨架关节20以它们之间的销轴为转轴左右摆动。

如图8-9所示，所述外壳关节10与对应的骨架关节20之间的装配方式为：所述连接轴25插入所述固定孔122内将所述外壳关节10与对应的骨架关节20配合连接。左右两个对称的外壳关节10之间通过键槽结构紧密连接，所述加强结构12上的连接孔121设有内螺纹，一设有外螺纹的螺钉(图未示)穿过两对称的外壳关节10上的连接孔121，并通过螺纹将左右对称关节10固定连接，使左右两个外壳关节10形成一个环形整体，保证外观的完整性，同时形成一个完整的刚性外壳。所述外壳关节10与对应的骨架关节20之间的装配方式可以有效地保证所述外壳关节10在运动过程中与其对应的骨架关节20保持相对静止，并随所述骨架关节20左右摆动而摆动。

如图10所示，为了便于描述相邻两节外壳关节10之间的装配关系，将相邻两节外壳关节10中靠近鱼头的一节称为前置外壳15，靠近鱼尾的一节称为后置外壳16。所述前置外壳15的后端设有一凸起151，所述凸起151的厚度小于所述前置外壳15的厚度。所述后置外壳16的前端设有一凹槽161，所述凸起151收容于所述凹槽161内，所述凸起151的厚度小于所述凹槽161的厚度使所述前置外壳15与后置外壳16之间形成一间隙。所述凸起151与凹槽161同时设于所述外壳关节10的内壁或同时设于所述外壳关节10的外壁。在本实施例中，所述凸起151设置于所述前置外壳15的内壁，所述凹槽161设置于所述后置外壳16的内壁。所述前置外壳15与后置外壳16分别固定安装于对应的骨架关节20上，由于所述前置外壳15与后置外壳16之间形成一间隙，这样当相邻的骨架关节20左右摆动时，所述前置外壳15与所述后置外壳16随之相对错动，这样多节外壳关节10相互配合就能形成鱼身整体左右摆动的运动效果。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。