一种基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼及其潜浮与避障控制方法
技术特征:
1.一种基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,包括基体和胸鳍,其特征在于,所述基体包括仿生外壳(6)、中心舱(1)和对称设置在中心舱两侧的供电舱,所述中心舱(1)为密封结构,中心舱(1)的重心调节辅助装置(11)靠近仿生鱼的头部滑动设置,改变中心舱的重心位置,用于控制头部的俯仰角;所述供电舱包括密封法兰、舱体、浮力重心调节装置和进/排水法兰,密封法兰、舱体和浮力重心调节装置形成密封结构,浮力重心调节装置靠近仿生鱼的尾部滑动设置,改变浮力重心调节装置和进/排水法兰一侧的排水量,用于控制供电舱的浮力和重心位置;仿生外壳(6)设有进/排水口。
2.根据权利要求1所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,其特征在于,所述重心调节辅助装置(11)包括密封舱法兰(111)、直线舵机和配重单元,配重单元位于密封舱法兰(111)内,直线舵机通过连接板和支架安装在密封舱法兰(111)外侧,直线舵机的伸缩杆与配重单元连接,控制配重单元的位置。
3.根据权利要求2所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,其特征在于,所述配重单元包括第一锂电池组(118)、固定支座和安装板,固定支座和安装板通过连接杆连接,第一锂电池组(118)安装在固定支座上。
4.根据权利要求1所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,其特征在于,中心舱(1)还包括控制系统(12)、中心舱中间舱体(13)、中心舱后密封法兰(14)和中心舱后端盖(15)。
5.根据权利要求1所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,其特征在于,浮力重心调节装置包括直线舵机、第二锂电池组(447)、活塞和活塞密封圈。
6.根据权利要求1所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼,其特征在于,供电舱两端设有数字舵机,胸鳍通过鳍条和连接支座与数字舵机连接;每个数字舵机配备一个cpg控制单元。
7.一种基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼的潜浮控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼的潜浮控制方法,其特征在于,当(dtar-dt)>0时,执行下潜任务;
9.根据权利要求7所述基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼的潜浮控制方法,其特征在于,当即(dtar-dt)<0时,判断蝠鲼式仿生鱼当前距水底的距离dt是否超出距离水底的安全距离ξ;
10.一种基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼的避障转向控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
技术总结
本发明公开了一种基于浮力与重心联合调节的高机动性蝠鲼式仿生鱼及其潜浮与避障控制方法,蝠鲼式仿生鱼的基体包括仿生外壳、中心舱和对称设置在中心舱两侧的供电舱,中心舱为密封结构,中心舱的重心调节辅助装置靠近仿生鱼的头部滑动设置;供电舱密封法兰、舱体和浮力重心调节装置形成密封结构,浮力重心调节装置靠近仿生鱼的尾部滑动设置,改变浮力重心调节装置和进/排水法兰一侧的排水量,用于控制供电舱的浮力和重心位置。本发明通过集成左右供电舱的浮力重心调节装置与中心舱的重心调节辅助装置,有效实现了仿生鱼整体浮力和重心的精确控制,且以锂电池组为配重,无需额外增加配重块,提高了仿生鱼的机动性和续航能力。
技术研发人员:苏世杰,陈俣硕,倪恺,张建,殷宝吉,唐文献
受保护的技术使用者:江苏科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:苏世杰,陈俣硕,倪恺,张建,殷宝吉,唐文献
技术所有人:江苏科技大学
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