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申请/专利权人：中国海洋大学

摘要：本发明属于水下航行器尾迹流探测技术领域，公开了一种用于水下航行器尾迹流探测的仿生水母机器人。该仿生水母机器人由软体水母机器人本体与柔性压力传感器组成。当水下航行器进行水下运动时，其尾部螺旋桨会产生尾迹流，水下航行器在仿生水母机器人运动范围内时，柔性压力传感器实现将尾迹流产生的压力信号转换为柔性传感器的微小形变，引起柔性传感器的电阻变化，将压力信号转变为电信号，根据压力与柔性传感器电阻的线性关系分析得出压力值，实现对水下航行器尾迹流的探测，从而实现对水下航行器运动轨迹的监测。本发明可以实现高量程的压力范围和力电良好的线性度，且相比于传统的监测设备，具有小型化、高隐蔽性、动态监测等特点。

主权项：1.一种用于水下航行器尾迹流探测的仿生水母机器人，其特征在于，该仿生水母机器人由软体水母机器人本体以及柔性压力传感器组成；软体水母机器人本体包括控制仓、主控单元、伞状柔性层以及柔性驱动臂；控制仓设置于伞状柔性层的中心处，主控单元位于控制仓内；主控单元包括主控芯片、数据存储芯片以及柔性驱动臂驱动单元；其中，数据存储芯片以及柔性驱动臂驱动单元分别与主控芯片相连；柔性驱动臂有多组；各组柔性驱动臂均位于伞状柔性层的背侧，且与伞状柔性层连接为一体；柔性驱动臂通过导线连接至柔性驱动臂驱动单元上；所述柔性驱动臂为长条形，其包括PCB板、SMA丝、弹簧钢以及结构填充材料；所述结构填充材料采用PDMS；其中，PCB板有两个，且为相对设置；SMA丝至少有一组，且位于两个PCB之间，PCB板用于为SMA丝通电以及固定SMA丝，PCB板与SMA丝通过结构填充材料进行整体封装；弹簧钢位于PCB板与SMA丝的整体封装结构外侧，其设置于PCB板与SMA丝的整体封装结构表面，且伸展方向与SMA丝方向相同；由PCB板引出的导线连接至所述柔性驱动臂驱动单元上；柔性压力传感器位于控制仓的正侧表面，且与所述主控芯片相连；其中，所述控制仓以及柔性压力传感器通过结构填充材料进行封装；所述柔性压力传感器是由丝网印刷工艺制作而成的，柔性压力传感器包括敏感层、间隔层、电极层、封装层；其中，敏感层、间隔层以及电极层由内向外依次设置；封装层位于最外侧，用于实现电极层、间隔层、敏感层的整体封装；其中，封装层采用PDMS；其中，电极层有两个，且均是由导电银浆印刷制成，敏感层有两个，且均是由导电材料印刷制成，两电极层之间对应的阵列点通过敏感层间接接触，压力变化使得两电极层之间的接触面积改变，从而引起传感器的电阻变化，而电阻与压力之间成比例关系，由此将压力变化转变为电阻信号的改变；绝缘层有两个，且均是由绝缘油墨印刷制成，能够防止传感器两电极层除去传感阵列点之外的导线区域之间的互相串扰，防止导线区域互相接触，影响接触面积，进而影响传感器性能；两个敏感层均是由敏感材料氮化硼与离子溶液1-乙烯基-3-甲基咪唑硝酸盐混合制作而成，其中一个敏感层是由一个个的微柱阵列组成，与另一个敏感层叠加到一起，共同组成了敏感层结构；两个电极层之间的阵列点通过两个敏感层间接接触；基于仿生水母机器人进行水下航行器尾迹流探测的具体步骤如下：当水下航行器进行水下运动时，水下航行器尾部螺旋桨会产生具有规律的尾迹流，水下航行器在仿生水母机器人运动范围内时，柔性压力传感器实现将尾迹流产生的压力信号转换为柔性压力传感器的微小形变，从而引起柔性压力传感器的电阻变化，将压力信号转变为电信号，根据压力与柔性压力传感器电阻的线性关系，分析得出压力值，实现对水下航行器尾迹流的探测，从而实现对水下航行器运动轨迹的监测。

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百度查询： 中国海洋大学 一种用于水下航行器尾迹流探测的仿生水母机器人