一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及仿生装置领域，公开了一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，包括：鱿鱼本体、头部、肉鳍和触足部；鱿鱼本体和头部分别为空心壳体结构，鱿鱼本体的第一端通过第一舵机与头部的第一端转动连接，头部的第二端与触足部相连，在鱿鱼本体的第二端的两侧分别通过第二舵机连接肉鳍。本实用新型提供的一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，根据鱿鱼的形状分为四部分，使得整体更加接近和模仿鱿鱼，可充分模仿和利用鱿鱼本身的游动特性，提高灵活性。设置鱿鱼本体和头部为空心结构，可减轻鱿鱼结构的重量；设置鱿鱼本体和头部之间、鱿鱼本体和肉鳍之间通过舵机相连，便于鱿鱼结构的自由动作，增强该鱿鱼结构的游动能力，提高灵活性。

主设计要求

1.一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，包括：鱿鱼本体、头部、肉鳍和触足部；所述鱿鱼本体和所述头部分别为空心壳体结构，所述鱿鱼本体的第一端通过第一舵机与所述头部的第一端转动连接，所述头部的第二端与触足部相连，在所述鱿鱼本体的第二端的两侧分别通过第二舵机连接肉鳍。

设计方案

2.根据权利要求1所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，还包括：摄像部；所述摄像部与所述鱿鱼本体的第二端相接且整体呈流线型，所述摄像部的侧壁呈透明状且内部设置摄像头；所述肉鳍与摄像部相连。

3.根据权利要求2所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，所述触足部包括底盘、短足和长足；所述底盘上沿所述底盘的周向均匀设置若干个第一槽口，所述底盘的中部对称设置两个第二槽口，若干个短足的一端分别一一对应插入所述第一槽口中，两个长足的一端一一对应插入所述第二槽口中，每个所述短足的一端和每个所述长足的一端分别与一个第三舵机相连，所述第三舵机与所述头部的第二端相连；

所述短足和所述长足分别为柔性结构；所述长足另一端的体积大于所述长足一端的体积。

4.根据权利要求1至3任一所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，所述肉鳍为柔性结构，所述肉鳍连接所述第二舵机的一侧内部设置碳板，所述碳板的面积与所述肉鳍和碳板接触的截面面积的比为0.5-0.8。

5.根据权利要求3所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，还包括：传感器组件、重心平衡仪和控制器；所述重心平衡仪和控制器设置在所述鱿鱼本体的内部，所述控制器分别与所述传感器组件、重心平衡仪、第一舵机、第二舵机、摄像头和第三舵机相连。

6.根据权利要求5所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，在所述鱿鱼本体内部设置容纳桶，所述容纳桶为上下均开口的空心结构，所述容纳桶的上端和下端分别与舱盖密封连接，在所述容纳桶内部设置支架，所述重心平衡仪和所述控制器分别通过所述支架进行固定。

7.根据权利要求6所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，所述传感器组件包括：设置在所述鱿鱼本体的第二端表面的避障传感器、设置在所述鱿鱼本体表面的光敏传感器、声敏传感器、化学传感器、温度传感器、水压传感器、超声波模块以及设置在所述鱿鱼本体内部的磁场传感器、加速度传感器中的至少一种。

8.根据权利要求5所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，所述鱿鱼本体的外表面设置仿生硅胶层；所述鱿鱼本体的仿生硅胶层的外侧沿所述鱿鱼本体的周向设置一圈柔性屏，所述柔性屏与所述控制器相连。

9.根据权利要求5所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，还包括：喷水装置和头部配平调节仓；所述喷水装置包括喷水推进器和支撑架，所述喷水推进器通过所述支撑架固定，所述支撑架与所述鱿鱼本体的第一端相连，所述喷水推进器与所述控制器相连；所述头部配平调节仓设置在所述头部内部，所述头部配平调节仓内部设置有浮力块和配重块。

10.根据权利要求5所述的基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，其特征在于，还包括：电源和磁控开关；所述电源设置在所述鱿鱼本体内部，所述电源与所述磁控开关相连，且在所述鱿鱼本体上设置有线或无线充电装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及仿生装置领域，特别是涉及一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼。

背景技术

广阔的海洋占地球表面积的70.8％，也是地球资源的宝库，但有很多区域并不是人类能够涉足的区域，而现有的许多人工智能机器人可以解决一些在陆地上的问题，但在地下或深海里就难以展开，或者又因为不合适的生物进入当地海洋生物圈引起某些研究对象的改变和成分的异同。

自主式水下航行器(AUV)对于人类开发海洋资源十分重要，作为关键部件的推进器一般采用螺旋桨和叶轮原理，存在机械效率低、噪音大、机动运动性差等缺点。鱼类经过上亿年的自然进化具有高超的游动能力，将鱼类完美的水下运动方式合理的应用于水下推进系统中，可以极大地推动AUV技术的发展。

如今，机器鱼不仅仅只用于海洋探测，人们对机器鱼和人类的互动要求也在提高。现有的机器鱼大多存在仿真度和灵活性较低的问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，用于解决或部分解决现有的机器鱼仿真度和灵活性较低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，包括：鱿鱼本体、头部、肉鳍和触足部；所述鱿鱼本体和所述头部分别为空心壳体结构，所述鱿鱼本体的第一端通过第一舵机与所述头部的第一端转动连接，所述头部的第二端与触足部相连，在所述鱿鱼本体的第二端的两侧分别通过第二舵机连接肉鳍。

在上述方案的基础上，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：摄像部；所述摄像部与所述鱿鱼本体的第二端相接且整体呈流线型，所述摄像部的侧壁呈透明状且内部设置摄像头；所述肉鳍与摄像部相连。

在上述方案的基础上，所述触足部包括底盘、短足和长足；所述底盘上沿所述底盘的周向均匀设置若干个第一槽口，所述底盘的中部对称设置两个第二槽口，若干个短足的一端分别一一对应插入所述第一槽口中，两个长足的一端一一对应插入所述第二槽口中，每个所述短足的一端和每个所述长足的一端分别与一个第三舵机相连，所述第三舵机与所述头部的第二端相连；所述短足和所述长足分别为柔性结构；所述长足另一端的体积大于所述长足一端的体积。

在上述方案的基础上，所述肉鳍为柔性结构，所述肉鳍连接所述第二舵机的一侧内部设置碳板，所述碳板的面积与所述肉鳍和碳板接触的截面面积的比为0.5-0.8。

在上述方案的基础上，还包括：传感器组件、重心平衡仪和控制器；所述重心平衡仪和控制器设置在所述鱿鱼本体的内部，所述控制器分别与所述传感器组件、重心平衡仪、第一舵机、第二舵机、摄像头和第三舵机相连。

在上述方案的基础上，在所述鱿鱼本体内部设置容纳桶，所述容纳桶为上下均开口的空心结构，所述容纳桶的上端和下端分别与舱盖密封连接，在所述容纳桶内部设置支架，所述重心平衡仪和所述控制器分别通过所述支架进行固定。

在上述方案的基础上，所述传感器组件包括：设置在所述鱿鱼本体的第二端表面的避障传感器、设置在所述鱿鱼本体表面的光敏传感器、声敏传感器、化学传感器、温度传感器、水压传感器、超声波模块以及设置在所述鱿鱼本体内部的磁场传感器、加速度传感器中的至少一种。

在上述方案的基础上，所述鱿鱼本体的外表面设置仿生硅胶层；所述鱿鱼本体的仿生硅胶层的外侧沿所述鱿鱼本体的周向设置一圈柔性屏，所述柔性屏与所述控制器相连。

在上述方案的基础上，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：喷水装置和头部配平调节仓；所述喷水装置包括喷水推进器和支撑架，所述喷水推进器通过所述支撑架固定，所述支撑架与所述鱿鱼本体的第一端相连，所述喷水推进器与所述控制器相连；所述头部配平调节仓设置在所述头部内部，所述头部配平调节仓内部设置有浮力块和配重块。

在上述方案的基础上，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：电源和磁控开关；所述电源设置在所述鱿鱼本体内部，所述电源与所述磁控开关相连，且在所述鱿鱼本体上设置有线或无线充电装置。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，根据鱿鱼的形状分为了四部分，使得整体更加接近和模仿鱿鱼，可充分模仿和利用鱿鱼本身的游动特性，提高灵活性。设置鱿鱼本体和头部为空心结构，可减轻鱿鱼结构的重量，提高整体灵活性。设置鱿鱼本体和头部之间、鱿鱼本体和肉鳍之间通过舵机相连，便于对头部以及肉鳍的角度进行控制调节，便于鱿鱼结构的自由动作，增强该鱿鱼结构的游动能力，提高灵活性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼的整体示意图；

图2为本实用新型实施例中鱿鱼本体的示意图；

图3为本实用新型实施例中鱿鱼本体内部容纳桶的示意图；

图4为本实用新型实施例中头部的示意图；

图5为本实用新型实施例中肉鳍的示意图；

图6为本实用新型实施例中肉鳍中碳板的示意图；

图7为本实用新型实施例中触足部的示意图；

图8为本实用新型实施例中喷水装置的示意图。

附图标记说明：

1—鱿鱼本体； 2—头部； 3—肉鳍；

4—触足部； 5—喷水装置； 101—摄像部；

102—摄像头； 103—容纳桶； 104—支架；

105—柔性屏； 106—舱盖； 201—第一舵机；

202—头部配平调节仓； 301—第二舵机； 302—碳板；

401—第一槽口； 402—底盘； 403—短足；

404—长足； 405—第二槽口； 501—喷水推进器；

502—支撑架； 303—舵机支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型实施例提供一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，参考图1，该基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼包括：鱿鱼本体1、头部2、肉鳍3和触足部4。鱿鱼本体1和头部2分别为空心壳体结构。鱿鱼本体1的第一端通过第一舵机201与头部2的第一端转动连接。头部2的第二端与触足部4相连。在鱿鱼本体1的第二端的两侧分别通过第二舵机301连接肉鳍3。

本实施例提供的一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼，根据鱿鱼的形状分为了四部分，使得整体更加接近和模仿鱿鱼，可充分模仿和利用鱿鱼本身的游动特性，提高灵活性。

设置鱿鱼本体1和头部2为空心结构，可减轻鱿鱼结构的重量，有利于该仿生鱿鱼在水中保持平衡，提高整体灵活性。设置鱿鱼本体1和头部2之间、鱿鱼本体1和肉鳍3之间通过舵机相连，便于对头部2以及肉鳍3的角度进行控制调节，便于鱿鱼结构的自由动作，增强该鱿鱼结构的游动能力，提高灵活性。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：摄像部101。摄像部101与鱿鱼本体1的第二端相接且整体呈流线型。摄像部101的侧壁呈透明状且内部设置摄像头102。肉鳍3与摄像部101相连。

在鱿鱼本体1的第二端，即远离头部2的一端连接设置摄像部101。摄像部101同样可为空心壳体结构。摄像部101与鱿鱼本体1之间可通过螺栓等方式进行可拆卸连接。摄像部101呈流线型可减少该鱿鱼结构在游动过程中的阻力。

可在摄像部101内部设置安装摄像头102。通过该鱿鱼结构以第一视角对水中环境进行拍摄或录像，可监视鱼群的喂养、生殖、成长情况，同时利于水下检修、进行水下摄影。可使得以更近的角度来了解水中环境或其他水中生物的情况，增强对水中环境和生物的了解以及增强与人们的互动性。

进一步地，摄像部101的侧壁可为玻璃刚性结构。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图7，本实施例对触足部4的结构进行了具体说明。触足部4包括底盘402、短足403和长足404。底盘402上沿底盘402的周向均匀设置若干个第一槽口401。第一槽口401设置在底盘402的边缘部位。底盘402的中部对称设置两个第二槽口405。

若干个短足403的一端分别一一对应插入第一槽口401中。即一个短足403的一端插入一个第一槽口401中。短足403和第一槽口401一一对应连接。同样的，总共设置两个长足404。两个长足404的一端一一对应插入第二槽口405中。

每个短足403的一端和每个长足404的一端分别与一个第三舵机相连。即每个短足403的一端与一个第三舵机相连。每个长足404的一端同样与一个第三舵机相连。第三舵机与短足403和长足404位于底盘402的相对两侧。第三舵机的总数量与短足403和长足404的数量之和相同。

第三舵机与头部2的第二端相连。第三舵机可控制短足403和长足404的摆动方向。进一步地，短足403和长足404分别呈长条状，模仿鱿鱼的触足形状。短足403和长足404分别为柔性结构。便于根据游动情况进行灵活的摆动。可在短足403和长足404内部注入柔软的仿生硅胶以形成柔性结构，具体不做限定。

长足404另一端的体积大于长足404一端的体积。便于通过两个长足404维持鱿鱼结构身体的平衡。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图5，肉鳍3为柔性结构。肉鳍3连接第二舵机301的一侧内部设置碳板302。肉鳍3模仿鱿鱼的肉鳍设置。肉鳍3可设置在摄像部101的两侧，通过第二舵机301与摄像部101的侧壁相连。

参考图6，在肉鳍3连接第二舵机301的一侧内部插入设置碳板302，碳板302与第二舵机301相连。碳板302可与舵机支架303连接，舵机支架303与第二舵机301连接。碳板302可对肉鳍3的一侧进行支撑，便于通过碳板302控制肉鳍3的摆动。进一步地，肉鳍3可采用人体硅胶材料。舵机支架303可为3D打印支架。

进一步地，碳板302的形状与肉鳍3相似。碳板302的面积与肉鳍3和碳板302接触的截面面积的比为0.5-0.8。即碳板302的面积比碳板302所在的肉鳍3的截面面积略小。碳板302可有效对肉鳍3进行支撑，防止在第二舵机301转动时受力，以避免第二舵机301处受力过多而断裂；设置碳板302还可使鱿鱼肉鳍3在摆动时加大和水的相互作用力。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括传感器组件、重心平衡仪和控制器。在鱿鱼本体1内部设置重心平衡仪和控制器。控制器分别与传感器组件、重心平衡仪、第一舵机201、第二舵机301、摄像头102和第三舵机相连。

设置传感器组件和控制器便于对该鱿鱼结构的游动进行自动智能控制。设置重心平衡仪便于对鱿鱼结构在游动过程中的平衡进行控制。

传感器组件可对鱿鱼结构在游动过程中的环境等进行实时监测。同时将监测结果传递至控制器，控制器可根据传感器组件的监测结果对各个舵机进行控制调节，从而可对鱿鱼结构的游动进行智能控制。

摄像头102可监视鱼群的喂养、生殖、成长情况，同时利于水下检修、进行水下摄影。

可设置通讯模块以及无线信号接收器。便于控制器与岸上建立联系，便于控制器实时向岸上发送信息以及便于岸上对控制器发送控制指令，以在岸上控制鱿鱼结构的游动，增强与岸上人们的互动性。

重心平衡仪可为陀螺仪，用于控制鱿鱼结构的平衡。

在上述实施例的基础上，进一步地，传感器组件包括：避障传感器、光敏传感器、声敏传感器、化学传感器、温度传感器、磁场传感器、加速度传感器、水压传感器和超声波模块中的至少一种。其中，避障传感器应设置在鱿鱼本体1远离头部2的一端的表面。光敏传感器、声敏传感器、化学传感器、温度传感器、水压传感器以及超声波模块可设置在鱿鱼本体1的表面。

磁场传感器和加速度传感器可设置在鱿鱼本体1的内部。进一步地，可在该仿生鱿鱼的相关部位预留各传感器接口，可根据不同的工作要求连接不同种类的传感器，用于适应不同工作要求的更换。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2和图3，本实施例对鱿鱼本体1内各器件的设置进行了具体说明。在鱿鱼本体1内部设置容纳桶103，容纳桶103为上下均开口的空心结构，容纳桶103的上端和下端分别与舱盖106密封连接。舱盖106可为亚克力材质。在容纳桶103内部设置支架104。重心平衡仪和控制器分别通过支架104进行固定。

容纳桶103的两端可设置法兰盘机构实现密封。支架104可设置为5层3列，支架104的可与舱盖106连接固定。可在上下舱盖106上分别设置62×30mm槽口，将支架104的上端插入上方舱盖106的槽口中进行固定。位于下方舱盖106上的槽口可用于连接第一舵机201，可设置连接架插入下方舱盖106上的槽口中，第一舵机201通过连接架与下方舱盖106相连固定。

进一步地，支架104的具体结构不做限定，可为任何结构，以能对各器件进行支撑固定为目的。

在上述实施例的基础上，进一步地，鱿鱼本体1的外表面设置仿生硅胶层。仿生硅胶层包裹在鱿鱼本体1的外表面，可使得该鱿鱼结构更加生动形象，适合用于供人观赏参观。

鱿鱼本体1的仿生硅胶层的外侧沿鱿鱼本体1的周向设置一圈柔性屏105，柔性屏105与控制器相连。柔性屏105可在控制器的控制下，显示一些鱿鱼结构游动或者水中环境相关的一些信息，例如可显示时间，鱿鱼结构游动的时间，或者可显示通过摄像头102所拍摄的景象等，可增加鱿鱼结构的生动性，提高互动性。

进一步地，柔性屏105可显示周围水中景象，可模拟周围环境信息，从而可达到隐身效果，实现仿生鱿鱼的隐身。柔性屏105可设置在鱿鱼本体1的中部。柔性屏105还可用于与游客互动。例如可通过后台大数据识别游客，获得游客信息后通过显示一些信息与游客进行互动。例如可显示游客的姓名或一些标语或者进行一些游戏等互动。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图8和图4，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：喷水装置5和头部配平调节仓202。喷水装置5包括喷水推进器501和支撑架502，喷水推进器501通过支撑架502固定，支撑架502与鱿鱼本体1的第一端相连。喷水装置5可提供鱿鱼结构游动的部分推进力，同样可通过舵机进行矢量控制。控制器可对喷水推进器501的运行进行智能或遥控控制。

头部配平调节仓202设置在头部2内部。头部配平调节仓202与底盘402通过螺栓连接。头部配平调节仓202内部设置有浮力块和配重块。浮力块提供浮力；配重块增加重量。设置头部配平调节仓202用于保持鱿鱼自然状态下在水中的平衡。浮力块可为黄色，打磨为方形。便于控制鱿鱼结构在水中进行游动，防止沉底以及不好控制。头部配平调节仓202底部可与外界连通，水可进入头部配平调节仓202。同时容纳桶103中也需配平，身体配平在容纳桶103中进行。两者协调调整鱿鱼姿态。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼还包括：电源和磁控开关；电源设置在鱿鱼本体1内部，可固定在支架104上。电源与磁控开关相连。通过磁控开关可远程智能控制电源的开关。电源用于对各用电器件进行供电。且在鱿鱼本体1上设置有线或无线充电装置。可对电源进行充电，实现该鱿鱼结构的重复多次利用。

进一步地，磁控开关可设置在密封的容纳桶103中进行防水隔离，保证正常运行。容纳桶103内部安装磁控开关，磁铁装置通过在容纳桶103外部接触磁控开关位置控制仿生鱿鱼的电源通断。

进一步地，充电装置可设置在鱿鱼本体1的表面，可在充电装置上设置密封盖体。在鱿鱼结构在水中游动时，可盖上盖体，对该充电装置进行防水隔离。在需要充电时，可打开盖体进行充电。

进一步地，控制器可实时监测电源的电量；还可在柔性屏105上显示电源的实时电量。可设置电量阈值，在电源的电量低于该阈值时，可控制各舵机将该鱿鱼结构游起至水面上，便于拿出进行充电。仿生鱿鱼游到海洋馆水中安装固定有充电装置处，进行无线充电。另外可设置报警装置，在鱿鱼结构当电源损坏或者故障时游起至水面上时，可发出报警信号，提示要求充电或检修。

进一步地，该仿生鱿鱼可通过各个舵机游起至水面或沉底。该仿生鱿鱼的具体游起至水面的过程为：

控制与短足相连的各第三舵机转动中心轴线由轴心方向向上偏移，仿生鱿鱼游动姿态即向上偏移，上浮姿态受速度影响。

控制第二舵机先向上匀速转动最大角度60°，到达舵机最高相位，转动角速度为0.69rad\/s；随后第二舵机以周期性运动，在一个周期内，反向朝下匀速转动90°到达舵机最低相位，角速度为2.6rad\/s，再朝外匀速转动90°，角速度为0.5rad\/s；舵机停滞0.75秒，保持肉鳍3向上的游行姿态，再进行下一个周期性运动。

控制喷水推进器以周期性工作，在一个周期内，当与短足相连的第三舵机以角速度为6.3rad\/s转动期间开始工作，以角速度1.26rad\/s转动期间停止工作。

该仿生鱿鱼的具体下潜至水中的过程为：

控制与短足相连的八个第三舵机转动中心轴线由轴心方向向下偏移，仿生鱿鱼游动姿态即向下偏移，下潜姿态受速度影响。

控制第二舵机先向下匀速转动最大角度30°，到达舵机最低相位，转动角速度为0.69rad\/s，随后第二舵机以周期性运动，在一个周期内，反向朝上匀速转动90°到达舵机最高相位，角速度为2.6rad\/s，再向下匀速转动90°，角速度为0.5rad\/s，舵机停滞0.75秒，保持肉鳍3向下的游行姿态，再进行下一个周期性运动。

控制喷水推进器以周期性工作，在一个周期内，当与短足相连的第三舵机以角速度为6.3rad\/s转动期间开始工作，以角速度1.26rad\/s转动期间停止工作。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼包括鱿鱼本体1，鱿鱼头部2，柔性肉鳍3，鱿鱼触足部4，喷水装置5，安装有3D摄像部101，密封防水容纳桶103，微控制器单片机，重心平衡仪，矢量喷水推进器501。

头部2与鱿鱼本体1间由第一舵机201控制，支持三条以上编队模式游动，可模拟集群行为。电量不足时自动浮起报警。鱿鱼本体1安装柔性屏105，可进行多角度直播，水中拍照，图像可传输至岸上。游动范围在0-10米深，可沉底。肉鳍3即仿生鳃动，能被岸上遥控改变方向。

触足即长足404和短足403全柔性摆动，降低水中流体阻力，可保持仿生鱿鱼身体平衡。仿生鱿鱼本体1安装矢量喷水装置5，增加其推进力和灵活性。

该基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼满电情况能连续游动4小时以上，电量不足时可自动浮起报警提示要求充电。可有无线及有线充电装置。本基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼有良好的隐蔽性，降噪性能较好，灵活性能优越。设置有避障传感器，光敏传感器，温度传感器，超声波模块等。

柔性屏105围绕鱿鱼本体1一周。鱿鱼本体1里放置各类传感器，无线信号接收器，微控制器单片机。外围包裹仿生硅胶。

鱿鱼头部2包括两个第一舵机201和头部配平调节仓202。两个第一舵机201为一组结构舵机。鱿鱼本体1与鱿鱼头部2由两个第一舵机201转动连接。可设置转动连接的两个连接架，一个与鱿鱼本体1相连，另一个与第一舵机201相连。进一步地，第二舵机301也可通过连接架与摄像部101相连。

肉鳍3由第二舵机301和碳板302组成。鱿鱼触足部4包括第三舵机，底盘402，短足403和长足404。底盘402挖有10个62×30mm槽口，8个圆周阵列，2个位于中央。短足403，长足404注入柔软仿生硅胶。短足403数目为八，长足404数目为二。长足404尾端膨大维持鱿鱼身体平衡。短足403在底盘402圆周阵列设置，长足404位于底盘402中央。

参考图8，喷水装置5可为3D打印件。安装矢量喷水推进器501可设置支撑架502，通过支撑架502与鱿鱼本体1相连。矢量喷水推进器501由一个舵机控制。

鱿鱼装置还包括电源。主控单片机的电源端、多路舵机控制板的电源端、磁场传感器的电源端、加速度传感器的电源端和舵机的电源端分别与电源电连接。

上述各实施例中的舵机由变速齿轮组、小型直流电机、位置反馈电位器、控制电路板组成。有一根电源线，一根底线，一根信号接收线，共三根线安装在微控制器单片机上。

进一步地，摄像部101外表面可设置防雾涂层。密封防水容纳桶103，微控制器以及重心平衡仪安装在鱿鱼本体1内。矢量喷水装置5安装在鱿鱼本体1第一端。该仿生鱿鱼的鱿鱼本体1的第二端表面设置有避障传感器；鱿鱼本体1的表面可设置光敏传感器、声敏传感器、化学传感器、温度传感器、水压传感器以及超声波模块；鱿鱼本体1内安装有磁场传感器和加速度传感器。

鱿鱼头部2与鱿鱼本体1间由舵机控制；多路舵机控制板的多路信号输出端分别与各个舵机的信号输入端电连接，多路舵机控制板与微控制器之间双向电连接。避障传感器，光敏传感器，声敏传感器，化学传感器，温度传感器，磁场传感器，加速度传感器，水压传感器，超声波模块的信号输出端分别与微控制器的各个信号输入端电连接，微控制器的无线通讯端、多路舵机控制板的无线通讯端分别与多通道无线收发装置的信号端通讯连接。

微控制器的工作过程如下：首先分多路同时分别处理：第一路接收各个传感器反馈数据，并将各个传感器数据存储于微控制器的存储器中，然后通过多通道无线信号收发装置上传给上位机，再返回“接收传感器反馈数据”步骤。

第二路接收高清微型摄像头102的影像数据，并将影像数据存储于微控制器的存储器中。

第三路判断是否收到红外避障仪发出的高频电信号，如果收到高频电信号，则进入“向多路舵机控制板发出相应动作信号”步骤；如果没有收到高频电信号，进入接收遥控器发出指令然后判断遥控器指令各类所述的指令包括前进、上升、下潜、左转、右转、速度向多路舵机控制板发出相应动作信号相应舵机执行动作指令。

第四路，判断多通道无线收发装置是否与上位机连接，在水下深处接受不到无线信号时控制方式为智能巡航模式。通过声波传感器、磁场传感器及水压传感器收集到的鱿鱼距离海底的距离数据、鱿鱼前进方向数据、水压数据通过公式计算得出实际水深，将水深数据上传给微控制器，微控制器发出指令然后判断微控制器指令各类所述的指令，包括控制动力系统上浮、下潜。然后保存在微控制器的储存中，计算出距离始发点的距离、方向，到达目的地后鱿鱼可安全返回。

该基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼仿真度高，观赏性好，可在海洋公园等观赏地区投放，以第一视角传播海中景色、数据等。在其体内输入程序后，更加智能化，更具互动性。节省人力物力，同时具备坏境监测、温度感应等功能，未来有良好的发展前景。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼论文和设计

一种基于海洋馆观赏型仿生鱿鱼论文和设计

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主设计要求

设计方案

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设计图

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