一种机器鱼的电子鱼漂装置

1.本实用新型涉及仿生机器人、机器鱼技术领域，尤其涉及一种机器鱼的电子鱼漂装置。


背景技术：

2.随着社会技术的进步，机器人技术越来越为人类重视。在实际工作中，机器人可替代人做那些重体力、高重复性和需要高精度、高一致性的工作，是人类工作的好帮手。作为机器人的一个重要分支，仿生机器鱼近年来也成为研究的热点。研究者们在模仿鱼的游进方法上取得了较大的进步，能够较好地模仿鱼的前进、转向等游动的动作。但是在机器鱼垂直方向运动(鱼的沉浮)的研究方面，尚没有很好的解决方案，目前主要是通过调整机器鱼的重心，改变机器鱼垂直方向的运动轨迹进行沉浮操作。调整重心虽然能在一定程度上完成机器鱼下沉或上浮，但下沉或上浮动作需要机器鱼一直保持游动，无法解决机器鱼在某一个水深位置保持稳定的问题。显然，要使机器鱼技术能够推广应用，如何解决机器鱼垂直方向运动是一个重要问题。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提出了一种机器鱼的电子鱼漂装置，通过改变电子鱼鳔体积调节浮力使机器鱼具有垂直移动的能力。
4.一种机器鱼的电子鱼漂装置，包括前板；轴承板；齿轮组；蒙皮；蜗杆；蜗轮组件；后板；第一轴承座；驱动电机；传动轴；所述蒙皮与前板和后板连接组成一个体积可变的气密空腔；所述后板设置有驱动电机和不少于两个第一轴承座，所述驱动电机连接有传动轴；所述轴承板设置有传动轴轴承和蜗杆轴承；所述蜗杆一端连接所述蜗杆轴承、另一端连接所述第一轴承座；所述齿轮组设置有主动齿轮和行星齿轮，所述主动齿轮31与传动轴轴承21和传动轴10连接，所述蜗轮组件设置有推杆和蜗轮，所述推杆与前板连接，所述蜗轮与推杆连接结合成刚性联合体、带动前板移动。
5.进一步的，所述齿轮组包括一个主动齿轮和至少两个行星齿轮，每一个行星齿轮搭配一根所述蜗杆，所述每一根蜗杆搭配一组蜗轮组件。
6.进一步的，所述传动轴由所述驱动电机带动，所述传动轴驱动主动齿轮，所述主动齿轮带动行星齿轮转动，所述行星齿轮带动蜗杆转动，所述蜗杆转动时带动蜗轮移动，进而所述推杆和前板做相同移动，使得气密空腔的体积发生变化。
7.进一步的，所述轴承板包括一个传动轴轴承和至少两个蜗杆轴承，所述第一轴承座设置在驱动电机侧面。
8.进一步的，所述行星齿轮对称设置在轴承板一侧。
9.进一步的，所述蒙皮为可伸缩，或由橡胶膜、弹性波纹管构成。
10.进一步的，所述主动齿轮、行星齿轮和蜗轮组件中的蜗轮和推杆采用塑料、或尼龙或金属中一种。
11.本实用新型相对于现有技术，有以下改进：
12.本实用新型利用蜗轮蜗杆结构和行星齿轮+蜗轮蜗杆结构调节电子鱼鳔浮力构造了一个体积可变的气密空腔，构成一个能够均匀调节所述体积可变气密空腔的体积的机构；本实用新型通过控制驱动电机朝第一特定方向或者第二特定方向转动，可控制所述气密空腔体积增大或者减少；显然，当所述气密空腔体积增加，其排水量增加，浮力增加，反之亦然；实际使用时，只需要通过驱动电机调节蜗轮组件的位置，就可以方便的改变气密空腔体积，进而方便的调节浮力以适应机器鱼停留在任意的水深位置，具有垂直方向控制精准、稳定的优点。
附图说明
13.图1为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置的剖面结构示意图。
14.图2为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中齿轮组结构示意图。
15.图3为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中轴承板结构示意图。
16.图4为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中蜗杆组件结构示意图。
17.图5为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中体积可变的气密空腔体积处于最小状态示意图。
18.图6为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中体积可变的气密空腔体积处于最大状态示意图。
具体实施方式
19.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.需要说明的是，当组件被称为“固定于”个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.为了至少部分地解决现有技术中存在的问题，例如，如何解决机器鱼垂直运动的问题。本实用新型实施例提供一种机器鱼的电子鱼漂装置，包括前板1；轴承板2；齿轮组3；蒙皮4；蜗杆5；蜗轮组件6；后板7；第一轴承座8；驱动电机9；传动轴10；所述蒙皮4与前板1和后板7组合构成一个体积可变的气密空腔；所述后板7设置有驱动电机9和不少于两个第一轴承座8，所述驱动电机9连接有传动轴10；所述轴承板2设置有传动轴轴承21和蜗杆轴承22；所述蜗杆5一端连接所述蜗杆轴承22、另一端连接所述第一轴承座8；所述齿轮组3设置有主动齿轮31和行星齿轮32，所述主动齿轮31与传动轴轴承21和传动轴10连接，所述行星齿轮32与主动齿轮31和蜗杆5连接；所述蜗轮组件6设置有推杆61和蜗轮62，所述推杆61与
前板1连接，所述蜗轮62与推杆61结合成刚性联合体，所述蜗轮62与蜗杆5连接配合、带动前板1移动。
23.所述齿轮组包括一个主动齿轮31和至少两个行星齿轮32，所述行星齿轮32优选四个，每一个行星齿轮32搭配一根所述蜗杆5，所述每一根蜗杆5搭配一组蜗轮组件6。
24.所述传动轴10由所述驱动电机9带动，所述传动轴10驱动主动齿轮31，所述主动齿轮31带动行星齿轮32转动，所述行星齿轮32带动蜗杆5转动，所述蜗杆5转动时带动蜗轮62移动，进而所述推杆61和前板1做相同移动，使得气密空腔的体积发生变化。
25.所述轴承板2包括一个传动轴轴承21和至少两个蜗杆轴承22，所述蜗杆轴承22优选四个，所述第一轴承座8设置在驱动电机9侧面、优选四个；
26.所述行星齿轮32对称设置在轴承板2一侧。
27.所述蒙皮4为可伸缩，或由橡胶膜、弹性波纹管构成。
28.所述主动齿轮31、行星齿轮32和蜗轮组件6中的蜗轮62和推杆61可采用塑料、尼龙和金属材料的齿轮。
29.本实用新型利用蜗轮蜗杆结构和行星齿轮+蜗轮蜗杆结构调节电子鱼鳔浮力构造了一个体积可变的气密空腔，构成一个能够均匀调节所述体积可变气密空腔的体积的机构。本实用新型通过控制驱动电机朝第一特定方向或者第二特定方向转动，可控制所述气密空腔体积增大或者减少；显然，当所述气密空腔体积增加，其排水量增加，浮力增加，反之亦然；实际使用时，只需要通过驱动电机调节蜗轮组件的位置，就可以方便的改变气密空腔体积，进而方便的调节浮力以适应机器鱼停留在任意的水深位置，具有垂直方向控制精准、稳定的优点。
30.图1为本实用新型实施例所提供的一种机器鱼的电子鱼漂装置的剖面结构示意图。所述电子鱼鳔装置包括前板1；轴承板2；齿轮组3；蒙皮4；蜗杆5；蜗轮组件6；后板7；第一轴承座8；驱动电机9；传动轴10。
31.图2为所述齿轮组3的结构示意图。在本实施例中，所述齿轮组3包括一个主动齿轮31和四个行星齿轮32。
32.图3为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中轴承板结构示意图。在本实施例中，所述轴承板2安装了一个传动轴轴承21和四个蜗杆轴承22。
33.结合图1、图2、图3进行说明：从图1可以看到，所述蒙皮4为可伸缩材料构成，蒙皮4与前板1、后板7组合构成一个体积可变的气密空腔；所述传动轴10由所述驱动电机9带动，所述驱动电机9安装在后板7上；
34.结合图1、图2，所述齿轮组3包括一个主动齿轮31和四个行星齿轮32，每一个行星齿轮32搭配一根所述蜗杆5，行星齿轮32被安装在所述蜗杆5的一端。工作时，所述主动齿轮31带动行星齿轮32转动，行星齿轮32带动蜗杆5转动。从图1可以看到，所述主动齿轮31由所述传动轴10带动，所述传动轴10由所述驱动电机9带动；
35.结合图1、图3，所述轴承板2安装有一个传动轴轴承21和四个蜗杆轴承22，所述后板7安装有四个第一轴承座8；所述蜗杆5的一端安装在所述蜗杆轴承22中、另一端安装在所述第一轴承座8中，所述行星齿轮32靠近轴承板2一侧。
36.图4为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中蜗杆组件6结构示意图。所述蜗轮组件6包括推杆61和蜗轮62，所述推杆61和蜗轮62结合成一个刚性联合体。所述蜗轮62与所
述蜗杆5配合构成一个蜗轮蜗杆机构，当蜗杆5转动时带动蜗轮62做平移运动，进而所述推杆61做相同的平移运动。
37.结合图1和图4，所述推杆61与所述前板1连接，当所述蜗轮62带动推杆61平移时带动前板1做相同平移，当所述前板1进行平移运动时，所述气密空腔的体积发生变化。
38.图5为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中所述体积可变的气密空腔体积处于最小状态示意图。同时结合图1、图4可以看到，驱动电机9驱动传动轴10朝第一特定方向转动，带动主动齿轮31转动。主动齿轮31带动四个行星齿轮32转动，行星齿轮32带动蜗杆5转动。随着蜗杆5转动，蜗轮组件6向右平移，最终停止在b点。从图1、图5中可以看到，此时前板1也被带到最右端，即由前板1、蒙皮4和后板7构成的气密空腔体积此时处于最小体积状态。
39.图6为本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置中所述体积可变的气密空腔体积处于最大状态示意图。同时结合图1、图4可以看到，驱动电机9驱动传动轴10朝第二特定方向转动，带动主动齿轮31转动。主动齿轮31带动四个行星齿轮32转动，行星齿轮32带动蜗杆5转动。随着蜗杆5转动，蜗轮组件向左平移，最终停止在a点。从图1、图6中可以看到，此时前板1也被带到最左端，即由前板1、蒙皮4和后板7构成的气密空腔体积此时处于最大体积状态。
40.综合图1～图6，本实用新型一种机器鱼的电子鱼漂装置通过控制驱动电机朝第一特定方向或者第二特定方向转动，可控制所述气密空腔体积增大或者减少。显然，当所述气密空腔体积增加，其排水量增加，浮力增加，反之亦然。使用时，只需要通过驱动电机调节蜗轮组件的位置，就可以方便的改变气密空腔体积，进而方便的调节浮力以适应机器鱼停留在任意的水深位置。
41.应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。