科创中国
一种水下仿生浮游微型机器人
发布时间: 2022-12-08
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
高端装备制造产业,海洋工程装备产业
成果介绍
本发明提供一种水下仿生浮游微型机器人，是一种仿鱼鳍摆动行进能够实现自主转向的水下仿生浮游微型机器人，可用于水下吸附于目标物体。包括吸附模块、二级推进模块和矢量行进模块，二级推进模块利用四组扇叶收拢舒展的方式产生持续的推进力，扇叶摆动遵循“快缩慢扩”的动作周期，扇叶合页结构的设计减小扇叶摆动受到的阻力并增加其推进力，保证机器人较高游动速度。矢量行进模块应用两个防水舵机控制尾部舵板的前后摆动和左右摆动，使得机器人整体受到力矩的作用，实现水下航行姿态的调整，有效规避水中障碍提高机器人机动性。当机器人靠近目标物体，上方测距传感器检测到信号，吸附模块内部的吸附装置弹出，机器人自适应地吸附在目标物体表面。
成果亮点
本发明提供了一种可用于水下吸附到目标物体的微小型仿生浮游机器人，采用仿鱼鳍摆动的推进方式作为机器人主要行进方式，扇叶的收扩动作采用不同的驱动方式使得收缩过程的时间快于扩张过程，从而保持机器人较高的水下游动速度。本发明的吸附模块的功能实现采用联动动作的形式，即吸附装置弹出的同时通过齿轮齿条的啮合关系带动壳体向两侧张开，壳体紧闭时上方弧形吸附盖的设计可减小水下进行时头部受到的阻力，联动作用的方式可以减少吸附装置弹出的动作准备时间。本发明的矢量行进模块利用两个防水舵机控制尾部舵板实现前后摆动和左右摆动，使得机器人能够实现水下转向，从而有效规避水中障碍物，调整水下航向，提高了机器人的机动性。本发明依据机器人的功能将其分解为不同的模块，模块间相互串联实现装置的功能，使得故障发生时能够快速定位故障位点，为装置的维修提供了便利。
团队介绍
学院现有学生近2000人，其中本科生1000余人，硕士研究生500余人，博士研究生近300人，留学生30余人。拥有教职工157人，专任教师141人。其中，正高级专业技术职务42人，副高级专业技术职务50人。具有博士学位教师119人，占专任教师总数的84%。现有博士生导师74人，硕士生导师141人。学院拥有国家级人才、享受国务院特殊津贴专家、教育部“新世纪优秀人才”，“龙江学者”特聘教授，黑龙江省杰出青年基金获得者、省级领军人才梯队带头人等国家及省部级人才10余人。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-11
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2022-12-08
袁国辉
哈尔滨工业大学
教授
综合评价
本发明受水母等水下生物的启发，采用仿鱼鳍摆动的水下推进形式，设计了一款新型的微小型水下仿水母机器人，机器人能够实现在水下的高速游动以及自主转向，同时适应性地吸附在目标表面，具有较好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提出一种采用仿鱼鳍摆动推进的微小型仿水母机器人，机器人可以自主调整水下航向并吸附于目标物体表面。
本发明的目的是这样实现的：至少包括一个吸附模块，一个二级推进模块和一个矢量行进模块
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