CN104943839A 说明书 5/5页 鳍肋501前后缘牵动钢丝B607扭转，促使具有整体柔性的胸鳍变形，实现胸鳍沿主机体纵 轴线方向的柔性弯曲扭转动作：防水舵机A601在机器人运动过程中按照幅值空间的不对 称正弦波动规律输出相应转角和转速，防水舵机B602在机器人运动过程中按照时间不对 称的非典型正弦波动规律输出相应转角和转速，通过控制防水舵机A601与防水舵机B602 输出的幅值、频率、相位，两方向运动组合形成了非常接近蝠鲼胸鳍真实拍动的水下运动模 式，并且当相位差为90°时推进效率最高。 [0047]所述尾鳍模块4包括尾部定位架401、尾部防水舵机402、连杆A403、连杆B404、尾 部连接件405与尾鳍406，如图6所示。其中，尾部定位架401前端与主机体1中尾舱104 后端部固定。尾部防水舵机402同样为带一字摇臂603的防水舵机：固定安装在尾部安装 架401一侧；一字摇臂603的两端分别与连杆A403和连杆B404的一端相连：连杆A403与 连杆B404另一端与尾部连接件405两端通铰接相连；由此使一字摇臂603、连杆A402、连杆 B403与尾部连接件404间形成平行四连杆结构。尾部连接件404后部设计有连接平面，用 来与机器人尾鳍406相连。尾部连接件405还与尾部定位架401后端铰接，铰接位置位于 尾部连接件405与连杆A403、连杆B404铰接位置连线中心处；实现尾鳍的定位。由此通过 尾部防水舵机401驱动平行四边形连杆运动，实现尾鳍405的摆动，从而实现机器人水下俯 仰姿态的控制。 [0048]上述结构机器人整体外部包覆有透水弹性蒙皮：透水弹性蒙皮材料采用含有D0W XLA纤维的防水、高弹精纺面料，按照机器人整机形状编织裁剪，在胸鳍鳍根部设有便于拆 卸的拉链。 [0049]本发明机器人中，主机体1、胸鳍骨架5与尾鳍405均采用PLA高分子材料3D打印 成形：主机体1中，舱体舱盖静密封参照中国机械行业标准JB/T6612-2008设计：左柔性胸 鳍模块2、右柔性胸鳍模块3和尾鳍模块4中的防水舵机均按照IP68防水等级进行改装，输 出轴设置0圈压紧，防水舵机中机械传动部件使用防水润滑脂填充，电气部件使用704硅胶 填涂。 [0050] 本发明机器人运动控制包括机器人姿态控制、机器人轨迹规划导航与通讯方式选 择：采用蝠鲼胸鳍拍动推进模式，利用有限体积方法求解非定常-S方程，研究了单胸鳍水 动力性能、双胸鳍运动协调控制及仿生鱼胸鳍摆动自主迅游水动力学模型。在左柔性胸鳍 模块2、右柔性胸鳍模块3和尾鳍模块4的协调作用下，机器人（鱼）实现水下俯仰运动、偏 航运动、滚转运动等姿态控制：利用声呐探头躲避障碍物，通过无线通讯遥控实现浅水和水 表层运动控制，通过拖缆通讯实现深水的运动控制和图像等传感器信号传输，从而完成机 器人（鱼）轨迹导航。搭载微型声呐探头及6轴运动处理组件MPU-6050的控制系统实时 控制左柔性胸鳍模块2、右柔性胸鳍模块3与尾鳍405驱动舵机的运动：左柔性胸鳍模块2、 右柔性胸鳍模块3同步对称拍动同时结合尾鳍405的上下摆动，实现机器人俯仰姿态的调 整：左柔性胸鳍模块2、右柔性胸鳍模块3拍动幅值、频率、相位差不同结合尾鳍405摆动， 产生不同的运动效果，实现偏航和滚转运动控制。 8