本實用新型涉及仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種仿生機(jī)器魚。

背景技術(shù)：

仿生機(jī)器魚較普通的水下推進(jìn)器而言具有推進(jìn)效率高、機(jī)動性好等優(yōu)點(diǎn)。基于這些優(yōu)點(diǎn)人們對仿生機(jī)器魚的研究越來越多，仿生機(jī)器魚的功能越來越完善，仿生機(jī)器魚的應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了科學(xué)、教育和娛樂等領(lǐng)域。隨著仿生學(xué)的發(fā)展，國內(nèi)外越來越多的學(xué)者致力于研究仿生機(jī)器魚，仿照魚類的外形及游動機(jī)理制造出仿生機(jī)器魚使之具有高效、靈活的水下巡游能力，可以應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境下的資源探測、生物研究和軍事偵察等領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器魚通常沒有設(shè)計魚身的外殼結(jié)構(gòu)，而是在魚骨架上包一層仿生魚皮，或者在仿生魚皮內(nèi)填充海綿支撐，這種機(jī)器魚的外殼結(jié)構(gòu)剛性不足、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，填充海綿的工序比較麻煩，而且仿生效果不夠逼真。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)，其能解決魚身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、仿生效果不夠逼真的問題。

本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)，包括一骨架，所述骨架包括多個鉸接在一起以形成該骨架的骨架關(guān)節(jié)，所述機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)還包括一外殼，所述外殼包括若干外殼關(guān)節(jié)，所述每一外殼關(guān)節(jié)包括一殼體及至少一固定于所述殼體內(nèi)壁上的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，每一所述骨架關(guān)節(jié)與兩所述外殼關(guān)節(jié)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)固定連接并位于兩所述外殼關(guān)節(jié)之間，形成一環(huán)形整體結(jié)構(gòu)以提高所述機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的剛性。

優(yōu)選地，所述骨架關(guān)節(jié)包括一第一支撐部、一第二支撐部及一連接部，所述第一支撐部與第二支撐部相互平行，所述連接部的兩端分別與所述第一支撐部及第二支撐部垂直連接。

優(yōu)選地，相鄰兩個骨架關(guān)節(jié)的兩個第一支撐部上下疊置且通過豎向設(shè)置的銷軸鉸接，相鄰兩個骨架關(guān)節(jié)的兩個第二支撐部上下疊置且通過豎向設(shè)置的銷軸鉸接。

優(yōu)選地，所述骨架關(guān)節(jié)還包括至少一限位件和至少一連接軸，所述限位件與所述第一支撐部或第二支撐部之間通過螺紋固定連接，所述限位件上設(shè)有一限位孔，所述連接軸插置于所述限位孔內(nèi)。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上設(shè)有一固定孔，所述連接軸與所述固定孔間隙配合，使所述外殼關(guān)節(jié)與對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)配合連接。

優(yōu)選地，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上還設(shè)有一連接孔，所述外殼為一對稱結(jié)構(gòu)，每一相互對稱的外殼關(guān)節(jié)之間通過鍵槽結(jié)構(gòu)緊密配合，并通過一收容于所述連接孔中的連接件固定連接。

優(yōu)選地，沿魚前進(jìn)方向的不同位置處的外殼關(guān)節(jié)包括通用外殼、魚鰭處外殼、配合型外殼三種結(jié)構(gòu)形式。

優(yōu)選地，所述通用外殼的殼體內(nèi)壁固定有兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)分別位于所述殼體內(nèi)壁的上下兩端。

優(yōu)選地，所述魚鰭處外殼的內(nèi)壁上端固定有一個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁下端設(shè)有一安裝孔，所述安裝孔用來安裝魚鰭。

優(yōu)選地，所述配合型外殼的內(nèi)壁上端固定有一個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提出的機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)，在骨架外表面裝配左右緊密連接的外殼，左右外殼形成一個環(huán)形整體，既能保證機(jī)器魚的外觀完整性，同時能保證外觀結(jié)構(gòu)的剛性，并且前后相鄰的外殼之間可以隨著骨架的擺動相互錯動，仿生效果逼真。

附圖說明

圖1為本實用新型的機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一立體圖。

圖2為所述機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的右半邊外殼的一立體圖。

圖3為圖2所示機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的右半邊外殼的另一角度的立體圖。

圖4為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一外殼關(guān)節(jié)的通用外殼的一立體圖。

圖5為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一外殼關(guān)節(jié)的魚鰭處外殼的一立體圖。

圖6為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一外殼關(guān)節(jié)的配合型外殼的一立體圖。

圖7為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一骨架關(guān)節(jié)的立體圖。

圖8為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一外殼關(guān)節(jié)與對應(yīng)骨架關(guān)節(jié)的裝配圖。

圖9為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的一節(jié)完整的裝配圖。

圖10為機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)的相鄰兩節(jié)外殼的立體圖。

圖中：1、外殼；10、外殼關(guān)節(jié)；10a、通用外殼；10b、魚鰭處外殼；10c、配合外殼；11、殼體；12、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)；121、連接孔；122、固定孔；123、鏤空；13、鍵；14、安裝孔；15、前置外殼；151、凸起；16、后置外殼；161、凹槽；2、骨架；20、骨架關(guān)節(jié)；21、第一支撐部；22、第二支撐部；23、連接部；231、過口；24、限位片；241、限位孔；25、連接軸。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式，對本實用新型做進(jìn)一步描述：

如圖1-3所示，為本實用新型的機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)，包括一外殼1及一骨架2。為了方便對所述機(jī)器魚魚身結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，首先建立一直角坐標(biāo)系，并規(guī)定X方向沿魚前進(jìn)的方向并且為水平方向，Y方向與X方向垂直且為水平方向，Z方向為豎直方向，魚沿著Z方向上升或下潛。

所述外殼1在Y方向上為左右對稱的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)以右半邊外殼為例對所述外殼1進(jìn)行描述。所述外殼1沿X方向包括若干外殼關(guān)節(jié)10，由于所述外殼1的整體形狀是根據(jù)古生物的外形進(jìn)行設(shè)計的，所以沿X方向的不同位置處的外殼關(guān)節(jié)10的形狀與結(jié)構(gòu)是不同的，可以分為通用外殼10a、魚鰭處外殼10b、配合型外殼10c三種?，F(xiàn)以通用外殼10a為例，對所述外殼關(guān)節(jié)10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體描述。

如圖4所示，為所述外殼關(guān)節(jié)10的一通用外殼10a結(jié)構(gòu)示意圖。所述通用外殼10a包括一殼體11及設(shè)置于所述殼體11內(nèi)壁上的一加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12與所述殼體11一體成型，或者所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12焊接于所述殼體11上。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12沿Y方向設(shè)有一連接孔121及一固定孔122，所述連接孔121貫穿所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12及殼體11。所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12沿X方向設(shè)有一鏤空123，所述鏤空123內(nèi)安放有浮子用來調(diào)整機(jī)器魚的浮態(tài)。所述通用外殼10a結(jié)構(gòu)包括兩個加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12，分別位于所述殼體11內(nèi)壁的上下兩端。所述殼體11的上下邊緣均設(shè)有一鍵13，與之對稱的左側(cè)殼體11的相應(yīng)位置處設(shè)有一與所述鍵13匹配的槽(圖未示)。

如圖5所示，為所述外殼關(guān)節(jié)10的一魚鰭處外殼10b結(jié)構(gòu)示意圖。該魚鰭處外殼10b與上述通用外殼10a的區(qū)別在于，其殼體11的下端沒有設(shè)置所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12，而是設(shè)有一安裝孔14，所述安裝孔14用來安裝魚鰭(圖未示)。

如圖6所示，為所述外殼關(guān)節(jié)10的一配合型外殼10c結(jié)構(gòu)示意圖。該配合型外殼10c與上述通用外殼10a的區(qū)別在于，其僅在殼體11內(nèi)壁上端設(shè)置了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12。

如圖7所示，所述骨架2包括多個鉸接在一起以形成該骨架2的骨架關(guān)節(jié)20。所述骨架關(guān)節(jié)20呈U型，包括呈片狀且水平設(shè)置的第一支撐部21，與第一支撐部21平行且呈片狀的第二支撐部22以及兩端分別與所述第一支撐部21及第二支撐部22垂直連接的連接部23。所述骨架關(guān)節(jié)20還包括至少一限位件24和至少一連接軸25，所述限位件24與所述第一支撐部21或第二支撐部22之間通過螺紋固定連接，所述限位件24上設(shè)有一限位孔241，所述連接軸25插置于所述限位孔241內(nèi)。所述連接部23在靠近所述第一支撐部21的端部開設(shè)有一過口231，相鄰的兩個骨架關(guān)節(jié)20的其中一個骨架關(guān)節(jié)20中的第一支撐部21插入另一個骨架關(guān)節(jié)20的連接部23上的過口231內(nèi)，并且兩個第一支撐部21相抵靠并通過豎直方向設(shè)置的銷軸鉸接，相鄰的兩個骨架關(guān)節(jié)20的第二支撐部22上下分布并相互抵觸且通過豎直方向設(shè)置的銷軸鉸接，這樣就實現(xiàn)了相鄰的兩個骨架關(guān)節(jié)20之間的鉸接連接，并且相鄰的兩個骨架關(guān)節(jié)20以它們之間的銷軸為轉(zhuǎn)軸左右擺動。

如圖8-9所示，所述外殼關(guān)節(jié)10與對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)20之間的裝配方式為：所述連接軸25插入所述固定孔122內(nèi)將所述外殼關(guān)節(jié)10與對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)20配合連接。左右兩個對稱的外殼關(guān)節(jié)10之間通過鍵槽結(jié)構(gòu)緊密連接，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)12上的連接孔121設(shè)有內(nèi)螺紋，一設(shè)有外螺紋的螺釘(圖未示)穿過兩對稱的外殼關(guān)節(jié)10上的連接孔121，并通過螺紋將左右對稱關(guān)節(jié)10固定連接，使左右兩個外殼關(guān)節(jié)10形成一個環(huán)形整體，保證外觀的完整性，同時形成一個完整的剛性外殼。所述外殼關(guān)節(jié)10與對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)20之間的裝配方式可以有效地保證所述外殼關(guān)節(jié)10在運(yùn)動過程中與其對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)20保持相對靜止，并隨所述骨架關(guān)節(jié)20左右擺動而擺動。

如圖10所示，為了便于描述相鄰兩節(jié)外殼關(guān)節(jié)10之間的裝配關(guān)系，將相鄰兩節(jié)外殼關(guān)節(jié)10中靠近魚頭的一節(jié)稱為前置外殼15，靠近魚尾的一節(jié)稱為后置外殼16。所述前置外殼15的后端設(shè)有一凸起151，所述凸起151的厚度小于所述前置外殼15的厚度。所述后置外殼16的前端設(shè)有一凹槽161，所述凸起151收容于所述凹槽161內(nèi)，所述凸起151的厚度小于所述凹槽161的厚度使所述前置外殼15與后置外殼16之間形成一間隙。所述凸起151與凹槽161同時設(shè)于所述外殼關(guān)節(jié)10的內(nèi)壁或同時設(shè)于所述外殼關(guān)節(jié)10的外壁。在本實施例中，所述凸起151設(shè)置于所述前置外殼15的內(nèi)壁，所述凹槽161設(shè)置于所述后置外殼16的內(nèi)壁。所述前置外殼15與后置外殼16分別固定安裝于對應(yīng)的骨架關(guān)節(jié)20上，由于所述前置外殼15與后置外殼16之間形成一間隙，這樣當(dāng)相鄰的骨架關(guān)節(jié)20左右擺動時，所述前置外殼15與所述后置外殼16隨之相對錯動，這樣多節(jié)外殼關(guān)節(jié)10相互配合就能形成魚身整體左右擺動的運(yùn)動效果。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。