多组合推进式柔性仿生机器鱼

摘要

一种多组合推进式柔性仿生机器鱼，它包括鱼头、鱼身、鱼尾和鱼鳍，其特征是所述的鱼身包括柔性轴）、柔性骨架和带有柔性电极的鱼身人工肌肉，柔性骨架呈环形框架结构，它固定在柔性轴上，鱼身人工肌肉以张紧状态对称布置在柔性骨架之间，当一侧的人工肌肉通电时拉应力减小，另一侧人工肌肉收缩，使柔性轴及鱼身产生连续弯曲，与鱼尾、鱼鳍配合形成身身/尾鳍推进模式；鱼头和鱼尾分别安装在柔性轴的两端并分别与第一个和最后一个柔性骨架相连。本发明的采用柔性结构与柔性驱动，模仿生物鱼类的运动功能，形成机器鱼整体渐变柔性变形，实现柔性身体/尾鳍推进和中间鳍/对鳍推进模式，运动灵活。

主权项

一种多组合推进式柔性仿生机器鱼，它包括鱼头、鱼身、鱼尾和鱼鳍，所述的鱼身包括柔性轴（14）、柔性骨架（3）和带有柔性电极的鱼身人工肌肉（2），柔性骨架（3）呈环形框架结构，它固定在柔性轴（13）上，鱼身人工肌肉（2）以张紧状态对称布置在柔性骨架（3）之间，当一侧的人工肌肉通电时拉应力减小，另一侧人工肌肉收缩，使柔性轴（14）及鱼身产生连续弯曲，与鱼尾、鱼鳍配合形成身身/尾鳍推进模式；鱼头（1）和鱼尾（6）分别安装在柔性轴（14）的两端并分别与第一个和最后一个柔性骨架（3）相连；所述的鱼鳍包括鱼身前部对称安装的两只胸鳍（9），在腹部两侧对称安装的两只腹鳍（8），在背部中间安装的一只背鳍（4），在其尾部下侧安装的一只臀鳍（7），以及鱼尾（6）上连接的一个尾鳍（5）；它们均由片状柔性框架（16）和带有柔性电极的鱼鳍人工肌肉片（17）组成，在片状柔性框架（16）的中间加工有通孔，若干层鱼鳍人工肌肉片（17）以张紧状态布置在片状柔性框架（16）两侧面上，使鱼鳍人工肌肉片（17）上的柔性电极对准片状柔性框架（16）的通孔；未通电时，鱼鳍呈平面状，当一侧的鱼鳍人工肌肉片（17）通电时拉应力减小，另一侧鱼鳍人工肌肉片（17）会收缩，鱼鳍能产生单自由度两方向的连续弯曲摆动，其特征是所述的胸鳍（9）连接有用以调节胸鳍攻角的角度调整装置，该角度调整装置包括转动轴（19）、转盘（18）和一对带有柔性电极的调角人工肌肉（20），胸鳍（9）与转动轴（19）固连，转动轴（19）的一端枢装在柔性轴（14）上，另一端枢装在柔性骨架（3）上，转盘（18）固定安装在转动轴（19）上，转盘（18）连接有两个调角用人工肌肉（20），调角人工肌肉（20）以张紧状态一端与转盘（18）固连，另一端固定在相邻的柔性骨架（3）上；当一侧调角人工肌肉（20）通电时拉应力减小，另一侧人工肌肉会收缩，带动转盘（19），转盘再带支转动轴（19）产生单自由度两方向的转动，调节胸鳍攻角；两只胸鳍独立控制，与其它鱼鳍配合，形成中间鳍/对鳍推进模式。