CN105564615A 说明书 4/5页 半球壳1上设计有4个喷水口8，下半球壳4上设计有8个喷水口8，球壳内部对称分布，从而使 六自由度球形水下机器人仿生眼质心处于体积中心偏下方，上半球壳1布置控制和感应装 置：所述Y形塑料导管3-A、Y形塑料导管3-B通过分流产生力矩，从而使一种六自由度球形水 下机器人仿生眼转动；所述六自由度球形水下机器人仿生眼利用四个分流阀2-A、2-B、2-C、 2-D和三个双向离心式泵5-A、5-B、5-C相组合，组合后可在四种切换的射流喷不同的方向， 既实现了六自由度又使机动能力所需要的泵的数目的减少，从而缩小六自由度球形水下机 器人仿生眼的体积，四个分流阀2-A、2-B、2C、2-D允许喷水流方向快速切换，对六自由度球 形水下机器人仿生眼产生准确的高带宽推力：所述三个相同的双向离心泵5-A、5-B、5-C同 时只能有两个端口喷射，切换泵的方向大约需要100ms,这和康达效应阀的转换时间相近， 因此，由于切换四个方向导致的时间延迟不会导致控制性能明显恶化：所述眼球型水下机 器人控制水平方向的喷水口8与机器人前进方向的夹角为正30度或负30度。 [0018]如图2所示，三个相同的双向离心泵5-A、5-B、5-C叶片顺时针方向旋转则E2口为输 出口，逆时针方向旋转则为E1口为输出口：为了方便讨论，其中分流阀2-A、2C相对于六自 由度球形水下机器人仿生眼来讲，分流阀2-A、2-C向左的输出口为“+”，分流阀2-A、2-C向右 的输出口为“”：分流阀2-B、2-D向上的输出口为“+”，分流阀2-B、2-D向下的输出口为“”： 图中箭头方向为简易的水流的输出流向。 [0019]如图7所示建立坐标系，z轴正方向为机器人下沉方向：基于传统海洋工程符号术 语，我们用±u,±v和±w分别代表沿着主体x、y和z轴正负方向平移的速度；类似地，±p, ±q和±r是分别代表绕x、y和z轴的顺逆时针方向旋转角速度：当双向离心泵5-A、5-B的叶 片在顺时针旋转，双向离心泵5-C不工作，分流阀2-A、2-C的输入口皆得到输出，控制电机6 A、控制电机6-B工作控制小塑料挡板，使喷射水流分别从-1、+3两个喷水口8输出，从而使六 自由度球形水下机器人仿生眼受到一个转矩，由于其它分力由圆的对称性相抵消，因此机 器人绕z轴顺时针旋转。同理，六自由度球形水下机器人仿生眼还可以做其他自由度的运 动，其元器件工作情况如下表一所示： 6