刘宇驰 周洪艳

近年来，随着科学技术的发展和对水体资源利用的重视，水下机器鱼承担越来越重的作用。由于水下工作与陆地工作不一样，仅仅靠人力难以有效对水体进行取样并监测，需要利用水下机器人来实现[1]。本文设计的机器鱼是仿真机器人，主要用于对环境的探查和监测，取回不同区域不同深度的水质进行分析。采用仿真机器鱼对大自然进行探索，体现了人与自然和谐相处的特点。

1 机器鱼结构设计

1.1 机器鱼头部结构

机器鱼的头部采用亚克力玻璃材料，一方面保证了机器鱼前端的稳固性，另一方面透明的亚克力玻璃为水下摄像头的工作提供条件。设计成内空的流线可以减少水下运行的阻力。头部最后端臂厚3mm，长100mm并与鱼体相连接，左右两边各安装3个与鱼体骨架相连的螺纹孔起固定作用。

1.2 机器鱼身体结构

将机器鱼的鱼身设计成黄色的整体，增加了机器鱼的可辨识性、增加了鱼身内部空间，有利于内部步进电机、温度检测仪、控制中心、前后配重装置、凸轮连杆机构的安装。

鱼身两侧采用螺旋桨式的推进结构，采用螺旋桨的转动带动机器鱼做前进与后退，两侧的螺旋桨结构也可以保证机器鱼在运动过程中的稳定性，与尾鳍共同完成上浮下潜游动悬浮等工作。

1.3 机器鱼尾部结构

机器鱼尾部采用软橡胶材料，通过连杆机构完成与鱼体连接，尽可能地缩小连接处外露的连接机构，能够增加鱼尾摆动范围并容易控制机器鱼的转向速度。……