本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種仿生機(jī)器魚。

背景技術(shù)：

仿魚形的機(jī)器魚已在各國進(jìn)行大量的研制，可以用來檢測水下的污染源或者其它異狀，這可以用來觀測水下世界或者是生物種群。

基本上的仿生魚都是采用電動馬達(dá)來驅(qū)動的，電動馬達(dá)與連桿的驅(qū)動比較快速，但會產(chǎn)生振動噪音，容易被捕捉，也不容易被魚群接受。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種主要依靠氣體來驅(qū)動上下前后活動的水下魚形仿生機(jī)器魚。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：一種仿生機(jī)器魚，包括仿魚形的本體，所述本體包括魚身，所述魚身的一端設(shè)置有魚頭，另外一端設(shè)置有尾鰭，所述魚身靠近魚頭的兩側(cè)均鉸接有胸鰭，所述魚身的上方設(shè)置有背鰭，所述魚身的下方設(shè)置有氣腔，所述氣腔的下端貫穿魚身，所述氣腔中設(shè)置有氣囊，所述氣腔的下端和魚身之間設(shè)置有橡膠密封層，所述氣囊內(nèi)部設(shè)置有若干碳酸鈣顆粒和加熱絲，所述魚身內(nèi)設(shè)置有供電源，所述供電源上安裝有控制器，所述供電源和控制器電連接，所述加熱絲和控制器電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述尾鰭鉸接在魚身的一端，所述氣囊上設(shè)置有主排氣管，所述主排氣管分成左排氣管和右排氣管，所述左排氣管通過魚身后延伸到尾鰭并且左排氣管的排氣口位于尾鰭的左側(cè)，當(dāng)左排氣管排氣時尾鰭向右擺動，所述右排氣管通過魚身后延伸到尾鰭并且右排氣管的排氣口位于尾鰭的右側(cè)，當(dāng)右排氣管排氣時尾鰭向左擺動，所述左排氣管與右排氣管上均設(shè)置有控制閥一，所述控制閥一和控制器電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述胸鰭包括鉸接在魚身上的若干根支撐桿和覆蓋在若干根支撐桿上的連接膜片，所述氣囊上還設(shè)置有兩根驅(qū)動氣管，兩根驅(qū)動氣管分別對應(yīng)于兩胸鰭，每根所述驅(qū)動氣管上均設(shè)置有控制閥二，所述控制閥二和控制器電連接，兩根所述驅(qū)動氣管分別穿出魚身后固連在胸鰭上，并且驅(qū)動氣管的噴氣口設(shè)置在胸鰭的下側(cè)面，當(dāng)驅(qū)動氣管噴氣時，胸鰭向上擺動。

上述的仿生機(jī)器魚中：氣囊上設(shè)置有輔排氣管，所述輔排氣管從魚身中延伸到魚頭中，并且輔排氣管的噴氣口位于魚頭的最前端，當(dāng)輔排氣管噴氣時，氣泡可以從魚頭的最前端噴出，所述輔排氣管上設(shè)置有控制閥三，所述控制閥三和控制器電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述魚身的上部和背鰭上均設(shè)置有太陽能片，所述太陽能片與所述供電源相連。

上述的仿生機(jī)器魚中：魚身的上部設(shè)置有信號接收器，所述信號接收器與所述控制器電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述魚頭上設(shè)置一對攝像頭，所述攝像頭與所述控制器電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述所述魚頭的兩側(cè)設(shè)置有深水換能器，所述深水換能器與供電源電連接。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述控制器是單片機(jī)。

上述的仿生機(jī)器魚中：所述供電源是蓄電池。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

1、在加熱絲加熱條件下，碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成二氧化碳和氧化鈣，產(chǎn)生上浮力，加熱絲停止加熱后，二氧化碳和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，容易下潛。

2、左排氣管可以使得尾鰭向右擺動，右排氣管可以使得尾鰭向左擺動，從而推進(jìn)魚身和魚頭前進(jìn)，不使用電機(jī)、噪音小，易于隱蔽和偽裝。

3、驅(qū)動氣管可以帶動連接膜片和支撐桿上下擺動，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向動力，噪音小，易于隱蔽和偽裝。

4、可以利用太陽能和水體的壓力進(jìn)行自發(fā)電，從而減小對外界電能的依賴，提高續(xù)航的能力。

5、在本仿生機(jī)器魚快速向前運(yùn)動的過程中，通過輔排氣管排氣，使得氣囊中的二氧化碳從魚頭的前端噴出，并且分布于本體的兩側(cè)形成氣體層，從而降低本體和水體之間的摩擦力，具有降低能耗，提高運(yùn)動速度的作用。

6、因?yàn)槁菪龢七M(jìn)會產(chǎn)生尾流效應(yīng)，本仿生機(jī)器魚采用噴氣驅(qū)動來代替螺旋槳驅(qū)動，可以避免產(chǎn)生尾流效應(yīng)，使得本仿生機(jī)器魚的游動更加安全，易于隱蔽和偽裝。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：如圖1和圖2所示，標(biāo)注如下：1、氣囊；2、碳酸鈣顆粒；3、加熱絲；4、供電源；5、主排氣管；51、左排氣管；52、右排氣管；6、控制閥一；7、驅(qū)動氣管；8、控制閥二；9、支撐桿；10、連接膜片；11、太陽能片；12、信號接收器；13、攝像頭；14、深水換能器；15、本體；151、魚頭；152、魚身；153、背鰭；154、尾鰭；155、氣腔；156、橡膠密封層；157、胸鰭；16控制器；17、控制閥三；18、輔排氣管。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

參照圖1和圖2，一種仿生機(jī)器魚，包括仿魚形的本體15，所述本體15包括魚身152，所述魚身152的一端設(shè)置有魚頭151，另外一端設(shè)置有尾鰭154，所述魚身152靠近魚頭151的兩側(cè)均鉸接有胸鰭157，所述魚身152的上方設(shè)置有背鰭153，所述魚身152的下方設(shè)置有氣腔155，所述氣腔155的下端貫穿魚身152，所述氣腔155中設(shè)置有氣囊1，所述氣腔155的下端和魚身152之間設(shè)置有橡膠密封層156，所述氣囊1內(nèi)部設(shè)置有若干碳酸鈣顆粒2和加熱絲3，所述魚身152內(nèi)設(shè)置有供電源4，所述供電源4上安裝有控制器16，所述供電源4和控制器16電連接，所述加熱絲3和控制器16電連接。

控制器16起到控制加熱絲3通電和斷電的作用，本功能為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

為了解決上浮下潛的目的，加熱絲3對碳酸鈣顆粒2進(jìn)行加熱，產(chǎn)生二氧化碳和氧化鈣，使得氣囊1增大，橡膠密封層156向下凸起，使得本仿生機(jī)器魚的排水量增加，整體密度變小，浮力增加實(shí)現(xiàn)上??；反之，當(dāng)加熱絲3停止對碳酸鈣顆粒2進(jìn)行加熱時，二氧化碳和氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，氣囊1中的二氧化碳減少，氣囊縮小，使得本仿生機(jī)器魚的排水量減小，整體密度變大，浮力減小實(shí)現(xiàn)下潛。

具體來說：所述尾鰭154鉸接在魚身152的一端，所述氣囊1上設(shè)置有主排氣管5，所述主排氣管5分成左排氣管51和右排氣管52，所述左排氣管51通過魚身152后延伸到尾鰭154并且左排氣管51的排氣口位于尾鰭154的左側(cè)，當(dāng)左排氣管51排氣時尾鰭154向右擺動，所述右排氣管52通過魚身152后延伸到尾鰭154并且右排氣管52的排氣口位于尾鰭154的右側(cè)，當(dāng)右排氣管52排氣時尾鰭154向左擺動，所述左排氣管51與右排氣管52上均設(shè)置有控制閥一6，所述控制閥一6和控制器16電連接。

本仿生機(jī)器魚浮游在水面上或者潛在水中，通過攝像頭13觀察周邊的環(huán)境，當(dāng)加熱絲3通電加熱以后就可以產(chǎn)生二氧化碳，氣囊1由彈性材料制成，隨著氣囊1中的二氧化碳?xì)怏w增多，氣囊1會給二氧化碳?xì)怏w施加一個壓力，通過控制器16控制左排氣管51上的控制閥一6開啟，氣囊1中的二氧化碳通過左排氣管51噴出從而帶動尾鰭向右擺動，然后控制器16控制左排氣管51上的控制閥一6關(guān)閉，然后控制器16控制右排氣管52的控制閥一6開啟，氣囊1中的二氧化碳通過右排氣管52噴出從而帶動尾鰭向左擺動，然后重復(fù)上述操作，通過尾鰭左右擺動實(shí)現(xiàn)本仿生機(jī)器魚的前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)仿生游動，易于隱蔽和偽裝。

具體來說：所述胸鰭157包括鉸接在魚身152上的若干根支撐桿9和覆蓋在若干根支撐桿9上的連接膜片10，所述氣囊1上還設(shè)置有兩根驅(qū)動氣管7，兩根驅(qū)動氣管7分別對應(yīng)于兩胸鰭157，每根所述驅(qū)動氣管7上均設(shè)置有控制閥二8，所述控制閥二8和控制器16電連接，兩根所述驅(qū)動氣管7分別穿出魚身152后固連在胸鰭157上，并且驅(qū)動氣管7的噴氣口設(shè)置在胸鰭157的下側(cè)面，當(dāng)驅(qū)動氣管7噴氣時，胸鰭157向上擺動。

當(dāng)控制器16控制控制閥二8開啟，氣囊1中的二氧化碳會通過驅(qū)動氣管7噴出，向下噴出的二氧化碳能夠驅(qū)動胸鰭157向上擺動，實(shí)現(xiàn)本仿生機(jī)器魚的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向動作完成后控制器16控制控制閥二8關(guān)閉，即需要向右轉(zhuǎn)向的時候，可以使得位于魚身152左側(cè)胸鰭157的下側(cè)的驅(qū)動氣管7噴氣，帶動左側(cè)胸鰭157上下擺動，從而帶動本仿生機(jī)器魚向右轉(zhuǎn)向；

同理，當(dāng)本仿生機(jī)器魚需要向左轉(zhuǎn)向時，可以使得位于魚身152右側(cè)胸鰭157下側(cè)的驅(qū)動氣管7噴氣，帶動右側(cè)胸鰭157上下擺動。

具體來說：氣囊1上設(shè)置有輔排氣管18，所述輔排氣管18從魚身152中延伸到魚頭151中，并且輔排氣管18的噴氣口位于魚頭151的最前端，當(dāng)輔排氣管18噴氣時，氣泡可以從魚頭151的最前端噴出，所述輔排氣管18上設(shè)置有控制閥三17，所述控制閥三17和控制器16電連接。

在本仿生機(jī)器魚快速向前運(yùn)動的過程中，控制器16控制控制閥三17開啟，氣囊1中的二氧化碳通過輔排氣管18從魚頭151的最前端排氣，從而在本體15的兩側(cè)形成氣體層，從而降低本體15和水體之間的摩擦力，具有降低能耗，提高運(yùn)動速度的作用。

具體來說：所述魚身152的上部和背鰭153上均設(shè)置有太陽能片11，所述太陽能片11與所述供電源4相連。具體來說，所述太陽能片11是太陽能電池板或者是薄膜太陽能電池，通過設(shè)置在魚身152上的太陽能片11進(jìn)行太陽能發(fā)電，供給本仿生機(jī)器魚中的用電設(shè)備使用，節(jié)能環(huán)保。

具體來說：魚身152的上部設(shè)置有信號接收器12，所述信號接收器12與所述控制器16電連接。信號接收器12用于接收外接的信號，然后把信號傳遞給控制器16，通過控制器16控制控制閥一6、控制閥二8、攝像頭13、控制閥三17以及加熱絲3工作或者不工作。

具體來說：所述魚頭151上設(shè)置一對攝像頭13，所述攝像頭13與所述控制器16電連接?？刂破?6起到開關(guān)的作用，本功能為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述，控制器16控制攝像頭13工作或者不工作，攝像頭13用于觀察水面和水下的情況。

具體來說：所述魚頭151的兩側(cè)設(shè)置有深水換能器14，所述深水換能器14與供電源4電連接。深水換能器14可以把水的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆Υ娴焦╇娫?中，具體來說，所述供電源4是蓄電池。

具體來說：所述控制器16是單片機(jī)。單片機(jī)功能強(qiáng)大，成本低廉。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了1、氣囊；2、碳酸鈣顆粒；3、加熱絲；4、供電源；5、主排氣管；51、左排氣管；52、右排氣管；6、控制閥一；7、驅(qū)動氣管；8、控制閥二；9、支撐桿；10、連接膜片；11、太陽能片；12、信號接收器；13、攝像頭；14、深水換能器；15、本體；151、魚頭；152、魚身；153、背鰭；154、尾鰭；155、氣腔；156、橡膠密封層；157、胸鰭；16控制器；17、控制閥三；18、輔排氣管等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。