【北大成果】RoboLab-Edu自主仿生機(jī)器魚

發(fā)布時(shí)間：2020-10-26　　　來源:北大科技成果

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P1項(xiàng)目簡介

本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的市場定位為便于攜帶、操作性強(qiáng)、可進(jìn)行編程及二次開發(fā)的教育行業(yè)。RoboLab-Edu自主仿生機(jī)器魚以熱帶盒子魚為原型，采用單關(guān)節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進(jìn)器，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪聲的同時(shí)節(jié)省了能量消耗；設(shè)備外殼采用光敏樹脂材料3D 打印制成，兼具輕便度與硬度；通過重力滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的上浮下潛，控制更為靈活，具有水下圖像識(shí)別、水聲通信、路徑規(guī)劃等多種智能功能，最大下潛深度可達(dá) 60m。

此機(jī)器魚的主要特點(diǎn)：

1.節(jié)能高效：采用單關(guān)節(jié)仿生尾鰭作為動(dòng)力源，利用反卡門渦街的驅(qū)動(dòng)原理，仿生推進(jìn)效率高達(dá)80%；

2.仿生設(shè)計(jì)：模擬熱帶盒子魚的外形與游動(dòng)方式，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，有效降低對(duì)水下環(huán)境的擾動(dòng)；

3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設(shè)計(jì)，配備紅外避障傳感器及照明燈，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能；

4.二次開發(fā)：預(yù)留防水航插接口，可搭載 PH、溫度等外接傳感器，開發(fā)新的功能。

P2應(yīng)用范圍

RoboLab-Edu 具有操作性強(qiáng)、代碼開源等優(yōu)勢(shì)，適用于高?？蒲?、中小學(xué)機(jī)器人教育等用途?？赏瓿蛇\(yùn)動(dòng)控制理論驗(yàn)證，包括機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、電子電路、算法優(yōu)化以及多機(jī)器人編隊(duì)等任務(wù)。RoboLab-Edu 單關(guān)節(jié)仿生機(jī)器魚根據(jù)應(yīng)用場景和使用需求，除高精度 GPS、九軸姿態(tài)傳感器以及水聲通信等標(biāo)準(zhǔn)模塊外，還可以搭載多種水質(zhì)傳感器，進(jìn)一步豐富產(chǎn)品功能，將其升級(jí)為小型水下科研平臺(tái)。

P3項(xiàng)目階段

本項(xiàng)目已經(jīng)做出工程機(jī)，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制化開發(fā)。主要性能參數(shù)如下：

1.續(xù)航能力：2 小時(shí)

2.最大下潛深度：60m

3.導(dǎo)航：GPS

4.通信方式：水聲通信

5.控制距離：10m

6.最大巡游速度：兩倍體長每秒

7.最大負(fù)載能力：1kg

P4知識(shí)產(chǎn)權(quán)

已申請(qǐng)相關(guān)專利。