本實用新型涉及一種水下仿生機(jī)器人，涉及水下環(huán)境畫面拍攝與測距定位領(lǐng)域，具體為一種水下仿生機(jī)器魚。

背景技術(shù)：

目前，隨著工業(yè)的發(fā)展，越來越多的經(jīng)濟(jì)價值在海洋中得以實現(xiàn)，但是水下環(huán)境監(jiān)測仍然及其困難，用于水下監(jiān)測的機(jī)器人發(fā)展仍然緩慢。與傳統(tǒng)的用螺旋槳作為推進(jìn)動力的水下航行器相比，水下機(jī)器魚有著普通航行器無法比擬的優(yōu)勢，所以仿生機(jī)器魚技術(shù)越趨向于成熟，其微型化、高效率、低噪音、高隱蔽性及良好加速和制動性能的程度越高。一方面，水下機(jī)器魚可工作于復(fù)雜的水下環(huán)境，進(jìn)行潮流判斷、水質(zhì)檢測、水文測量以及作為軍事探測器等，能量消耗低，能量轉(zhuǎn)換率高，游行速度快；另一方面，其不僅可以作為科普、教育等展覽，還可以發(fā)展其商業(yè)價值。

就目前的機(jī)器魚而言，大多數(shù)機(jī)器魚的體積仍然很大，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂，采用單個集成攝像頭，采集的圖像只為平面圖像。此外，這些機(jī)器魚均采用的是有線充電，必須返回到固定位置進(jìn)行充電，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)航時，無法及時充電導(dǎo)致電量不足的缺陷將嚴(yán)重影響工作進(jìn)度，同時有線充電時重復(fù)的插拔插頭會影響使用情況以及密封性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種可進(jìn)行無線充電、用于水下環(huán)境畫面拍攝和測量的機(jī)器魚。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：一種水下仿生機(jī)器魚，包括中空的密閉魚頭、魚身、魚尾，魚頭上設(shè)有背鰭以及一對腹鰭；魚身包括設(shè)置在魚頭后部的第一安裝座，第一安裝座上設(shè)有驅(qū)動魚前進(jìn)的第一舵機(jī)，第一活動架與第一舵機(jī)出力軸相連接；第一活動架后部設(shè)有第二安裝座，第二安裝座上設(shè)有驅(qū)動魚前進(jìn)的第二舵機(jī)，第二活動架與第二舵機(jī)出力軸相連接；魚尾設(shè)置在第二活動架上；魚頭和魚尾間設(shè)有包覆魚身的密封的軟體魚皮；魚頭空腔內(nèi)安裝有通過導(dǎo)線相連接的無線充電電池組件和控制器，無線充電電池組件及控制器通過穿出魚頭的導(dǎo)線與第一舵機(jī)及第二舵機(jī)相連接；在魚頭上雙眼處各安裝有一個由微型電機(jī)驅(qū)動的球形微型紅外攝像頭，控制器與微型電機(jī)相連接。

作為一種優(yōu)選的方案，所述背鰭安裝在所述魚頭上半部分的正上方，魚頭內(nèi)設(shè)有無線通訊裝置，無線通訊裝置與控制器相連接，背鰭內(nèi)部設(shè)有與無線通訊裝置相連接的通訊天線。

作為一種優(yōu)選的方案，在所述攝像頭內(nèi)設(shè)有LED探照燈，探照燈通過導(dǎo)線分別連接控制器和無線充電電池組件。

作為一種優(yōu)選的方案，在所述魚頭空腔底部設(shè)置有若干配重塊安裝，更容易控制機(jī)器魚重心的調(diào)整。

作為一種優(yōu)選的方案，無線充電電池組件包括相連接的充電電池、感應(yīng)線圈和整流芯片。

作為一種優(yōu)選的方案，所述魚頭包括上殼體和下殼體，上殼體和下殼體間采用卡槽結(jié)構(gòu)連接，保證魚頭整體的密封性。

作為一種優(yōu)選的方案，所述魚頭上在導(dǎo)線穿出魚頭處注有密封膠，進(jìn)一步保證魚頭整體的密封性。

作為一種優(yōu)選的方案，所述魚尾包括與第二活動架相連接的固定架，固定架上設(shè)置有尾鰭。

作為一種優(yōu)選的方案，所述尾鰭呈月牙形。這樣保證機(jī)器魚以較高的速度向前推進(jìn)，同時具有較好的加速能力和制動性。

本實用新型的有益效果是：此仿生機(jī)器魚可廣泛應(yīng)用于水下考古、水下檢修和大壩壩體檢測等等，既提高了工作效率，又將工作人員的勞動強(qiáng)度大大減少，降低工作人員的水下工作環(huán)境風(fēng)險，提高了工作的安全性。

由于采用了雙攝像機(jī)，雙攝像頭即可拍攝單獨平面畫面又可進(jìn)行拍攝立體畫面，拍攝立體畫面是經(jīng)處理器處理，又可隨時對水下鎖定目標(biāo)進(jìn)行水下測距，最終通過無線通訊裝置相連接的通訊天線實現(xiàn)數(shù)據(jù)高速傳輸，可靈活方便地控制機(jī)器魚運(yùn)動，地面人員可以準(zhǔn)確獲取水下環(huán)境3D畫面和水下目標(biāo)地理數(shù)據(jù)。由于配備了探照燈，所以可以進(jìn)行深水作業(yè)，從而大大增加了作業(yè)范圍。

由于設(shè)置了無線充電電池組件，預(yù)先在機(jī)器魚經(jīng)過的水域設(shè)置充電源，當(dāng)機(jī)器魚靠近充電源時，機(jī)器魚即可實現(xiàn)無線充電。這樣就使得機(jī)器魚電能利用率增加，同時縮短機(jī)器魚水下工作時間。同時，無線充電避免每次充電拆卸帶來的不便，也有效保證了機(jī)器魚的密封性。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中魚頭的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型中魚頭上殼體等部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型中魚身及魚尾的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1至圖4中：1.魚頭，101.上殼體，102.下殼體，2.魚身，21.第一安裝座，22.第一舵機(jī)，23.第一活動架，24.第二安裝座，25.第二舵機(jī)，26.第二活動架，3.魚尾，31.固定架，32.尾鰭，4.背鰭，5.腹鰭，6.軟體魚皮，7.配重塊，8.無線充電電池組件，9.控制器，10.紅外攝像頭，11.無線通訊裝置，12.通訊天線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本實用新型的具體實施方案。

如圖1-4所示，一種水下仿生機(jī)器魚，包括中空的密閉魚頭1、魚身2、魚尾3，魚頭1上設(shè)有背鰭4以及一對腹鰭5。

魚身2包括設(shè)置在魚頭1后部的第一安裝座21，第一安裝座21上設(shè)有驅(qū)動魚前進(jìn)的第一舵機(jī)22，第一活動架23與第一舵機(jī)22出力軸相連接；第一活動架23后部設(shè)有第二安裝座24，第二安裝座24上設(shè)有驅(qū)動魚前進(jìn)的第二舵機(jī)25，第二活動架26與第二舵機(jī)25出力軸相連接；魚尾3包括與第二活動架26相連接的固定架31，固定架31上設(shè)置有月牙形尾鰭32。魚頭1和魚尾3間設(shè)有包覆魚身2的密封的軟體魚皮6。

魚頭1包括上殼體101和下殼體102，上殼體101和下殼體102間采用卡槽結(jié)構(gòu)連接。魚頭1空腔底部設(shè)置有若干配重塊7安裝。魚頭1空腔內(nèi)安裝有通過導(dǎo)線相連接的無線充電電池組件8和控制器9，無線充電電池組件8及控制器9通過穿出魚頭1的導(dǎo)線與第一舵機(jī)22及第二舵機(jī)25相連接；魚頭1上在導(dǎo)線穿出魚頭1處注有密封膠。在魚頭1上雙眼處各安裝有一個由微型電機(jī)驅(qū)動的球形微型紅外攝像頭10，控制器9與微型電機(jī)相連接。在攝像頭內(nèi)設(shè)有LED探照燈，探照燈通過導(dǎo)線分別連接控制器9和無線充電電池組件8。無線充電電池組件8包括相連接的充電電池、感應(yīng)線圈和整流芯片。

所述背鰭4安裝在所述魚頭1上半部分的正上方，魚頭1內(nèi)設(shè)有無線通訊裝置11，無線通訊裝置11與控制器9相連接，背鰭4內(nèi)部設(shè)有與無線通訊裝置11相連接的通訊天線12。

魚頭1上雙眼處各安裝有一個由微型電機(jī)驅(qū)動的球形微型紅外攝像頭10，攝像機(jī)可水平旋轉(zhuǎn)180°，豎直旋轉(zhuǎn)90°，當(dāng)兩攝像機(jī)拍攝畫面沒有重疊部分時，通過圖像處理模塊經(jīng)通訊天線12傳回兩幅不同畫面；當(dāng)兩攝像機(jī)拍攝畫面重疊時，重疊部分經(jīng)圖像處理模塊處理生成三維畫面以建立立體環(huán)境數(shù)據(jù)，傳回地面監(jiān)視器。此外，當(dāng)目標(biāo)已鎖定時，通過鎖定目標(biāo)的特征點處理器經(jīng)過算法計算，從而可以進(jìn)行水下環(huán)境測距，最后經(jīng)通訊天線12傳回實時畫面和水下地理環(huán)境數(shù)據(jù)。

在兩魚眼處攝像機(jī)內(nèi)置LED探照燈光源，用于輔助雙攝像機(jī)的拍攝。探照燈與各自攝像機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動同步，以便為拍攝個不同角度畫面提供光源，探照燈同時連接控制器9和電池，電池用于給探照燈供電，控制器9則控制探照燈的開啟和關(guān)閉。

預(yù)先在機(jī)器魚經(jīng)過的水域設(shè)置充電源，無線充電電池組件8需要充電時，自動向地面控制人員發(fā)射充電信號，操作人員可控制機(jī)器魚準(zhǔn)確?？吭诔潆娫磁?，充電完畢后離開。避免有線充電時的拆卸，使得機(jī)器魚的安全可靠性大大增加。

上述的實施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實施例，而非用于限制本實用新型；應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。