CN106218842A - 一种探测河水成分的仿生鱼 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种仿生鱼，尤其涉及一种探测河水成分的仿生鱼。本发明要解决的技术问题是提供一种探测河水的成分、实用性强、多功能的探测河水成分的仿生鱼。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种探测河水成分的仿生鱼，包括有水质检测仪、齿条、齿轮、第一摆动杆、第一连杆、鱼鳍、电机、滚筒、接触滚轮、第二连杆、圆盘、第一连接杆、第二摆动杆、第一支杆、滑套、升降杆、第二连接杆、第一水管、水泵、第二水管、箱体、鱼尾、轴承座、仿生鱼和转轴；仿生鱼内的后壁连接有电机。本发明达到了探测河水的成分、实用性强、多功能的效果，仿生鱼具观赏性且可以根据探测结果来探究河水是否被污染。

Description

一种探测河水成分的仿生鱼
技术领域
本发明涉及一种仿生鱼，尤其涉及一种探测河水成分的仿生鱼。
背景技术
河水即河里的水。河水含有碳酸盐、硫酸盐及钙等溶解物，与海水不同，海水主要含有氯化物和钠。
水质检测仪，用于分析水质成分含量的专业仪表，测量水中BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH、溶解氧等项目的仪器。为了保护水环境，必须加强对污水排放的监测，饮用水水质下降，对人类健康危害极大，水质检测仪在环境保护、水质的检测和水资源保护中起到了重要的作用。
现有的仿生鱼存在不能探测河水的成分、实用性不强、功能单一的缺点，因此亟需研发一种可以探测河水的成分、实用性强、多功能的探测河水成分的仿生鱼。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明为了克服现有的仿生鱼不能探测河水的成分、实用性不强、功能单一的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种探测河水的成分、实用性强、多功能的探测河水成分的仿生鱼。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种探测河水成分的仿生鱼，包括有水质检测仪、齿条、齿轮、第一摆动杆、第一连杆、鱼鳍、电机、滚筒、接触滚轮、第二连杆、圆盘、第一连接杆、第二摆动杆、第一支杆、滑套、升降杆、第二连接杆、第一水管、水泵、第二水管、箱体、鱼尾、轴承座、仿生鱼和转轴；仿生鱼内的后壁连接有电机，电机的右端连接有滚筒，滚筒上开有曲线凹槽，曲线凹槽内设有接触滚轮，接触滚轮与曲线凹槽配合，接触滚轮上连接有第二连接杆，第二连接杆的前侧连接有升降杆，仿生鱼内的底部设有滑套，且滑套位于滚筒的前方，升降杆穿过滑套，升降杆左端的前方和后方对称连接有齿条，仿生鱼内的左方的前壁和后壁对称式连接有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿轮上连接有第一摆动杆，第一摆动杆的左端铰接连接有第一连杆，第一连杆穿过仿生鱼，第一连杆上连接有鱼鳍，仿生鱼内的底部设有轴承座，轴承座上连接有转轴，转轴上设有圆盘，圆盘的顶部偏心铰接连接有第二连杆和第一连接杆，且第二连杆位于第一连接杆的左方，第二连杆的左端与升降杆相连接，第一连接杆的右端铰接连接有第二摆动杆，第二摆动杆穿过仿生鱼，第二摆动杆的右端连接有鱼尾，仿生鱼内的前壁连接有第一支杆，第一支杆与第二摆动杆铰接连接，仿生鱼内的前壁设有箱体，箱体的后侧设有水泵，水泵的右侧连接有第二水管，第二水管与箱体的后壁相连接，水泵的左侧连接有第一水管，第一水管与仿生鱼的前壁相连接，仿生鱼的最左端设有水质检测仪。
优选地，还包括有控制器和距离传感器，仿生鱼的前侧设有距离传感器，仿生鱼内的前侧壁设有控制器，距离传感器、电机和水泵均分别与控制器相连接。
优选地，还包括有滤网，第一水管的前侧设有滤网。
优选地，电机为伺服电机。
优选地，仿生鱼的材质为不锈钢。
优选地，鱼鳍的形状为半弧形。
优选地，箱体与仿生鱼的比例为1：8。
工作原理：当需要对河水成分进行探测时，研究人员将仿生鱼放置在河水中，手动启动电机不断地顺转和反转，带动滚筒不断地顺转和反转，使接触滚轮不断地向右和向左移动，使得升降杆不断地左右移动，带动齿条不断地向右和向左移动，使齿轮不断地顺时针转动和逆时针转动，使第一摆动杆前后摆动，带动鱼鳍左右摆动；同时通过第二连杆带动圆盘不断地顺时针和逆时针转动，使第一连接杆左右移动，带动第二摆动杆前后摆动，从而带动鱼尾前后摆动，仿生鱼在河水中游动。水质检测仪探测河水中的成分，将数据传递给研究人员，研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响，启动水泵抽入河水，水泵通过第一水管和第二水管将河水抽取到箱体内，仿生鱼的重力慢慢地增加，当仿生鱼的重力大于其在河水中的浮力，仿生鱼慢慢地下降，当仿生鱼运动到一定的高度时，记录下水质检测仪的结果。当仿生鱼要浮出水面时，启动水泵抽出河水，水泵通过第一水管和第二水管将箱体内的河水抽出，仿生鱼的重力慢慢地减小，当箱体内的河水全部吸出后，水泵停止工作。仿生鱼再次浮出水面，当仿生鱼靠岸后，将仿生鱼拿起。然后当鱼尾复位后，电机停止工作。
因为还包括有控制器和距离传感器，仿生鱼的前侧设有距离传感器，仿生鱼内的前侧壁设有控制器，距离传感器、电机和水泵均分别与控制器相连接，所以当需要对河水成分进行探测时，研究人员将仿生鱼放置在河水中，控制器控制电机不断地顺转和反转，带动滚筒不断地顺转和反转，使接触滚轮不断地向右和向左移动，使得升降杆不断地左右移动，带动齿条不断地向右和向左移动，使齿轮不断地顺时针转动和逆时针转动，使第一摆动杆前后摆动，带动鱼鳍左右摆动；同时通过第二连杆带动圆盘不断地顺时针和逆时针转动，使第一连接杆左右移动，带动第二摆动杆前后摆动，从而带动鱼尾前后摆动，仿生鱼在河水中游动。水质检测仪探测河水中的成分，将数据传递给研究人员，研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响，控制器控制水泵抽入河水，水泵通过第一水管和第二水管将河水抽取到箱体内，仿生鱼的重力慢慢地增加，当仿生鱼的重力大于其在河水中的浮力，仿生鱼慢慢地下降，当仿生鱼运动到一定的高度时，记录下水质检测仪的结果。当距离传感器探测到仿生鱼的下方与障碍物时，控制器控制水泵将箱体内的河水抽出，当仿生鱼的重力与浮力相同时，控制器控制水泵停止工作，仿生鱼不再下降，防止仿生鱼撞坏。当仿生鱼要浮出水面时，控制器控制水泵抽出河水，水泵通过第一水管和第二水管将箱体内的河水抽出，仿生鱼的重力慢慢地减小，当箱体内的河水全部吸出后，控制器控制水泵停止工作。仿生鱼再次浮出水面，当仿生鱼靠岸后，将仿生鱼拿起。然后当鱼尾复位后，控制器控制电机停止工作。
因为还包括有滤网，第一水管的前侧设有滤网，所以防止将杂草及石头等抽取到第一水管中，而阻塞第一水管。
因为电机为伺服电机，所以可以精准地调节转速。
因为仿生鱼的材质为不锈钢，所以仿生鱼不易腐蚀，使用寿命长。
控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动，X1为停止，X2为距离传感器；Y0为电机，Y1为水泵。根据图4所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
(3)有益效果
本发明达到了探测河水的成分、实用性强、多功能的效果，仿生鱼具观赏性且可以根据探测结果来探究河水是否被污染。
附图说明
图1为本发明第一种的俯视结构示意图。
图2为本发明第二种的俯视结构示意图。
图3为本发明第三种的俯视结构示意图。
图4是本发明的电气控制原理图。
附图中的标记为：1-水质检测仪，2-齿条，3-齿轮，4-第一摆动杆，5-第一连杆，6-鱼鳍，7-电机，8-滚筒，9-曲线凹槽，10-接触滚轮，11-第二连杆，12-圆盘，13-第一连接杆，14-第二摆动杆，15-第一支杆，16-滑套，17-升降杆，18-第二连接杆，19-第一水管，20-水泵，21-第二水管，22-箱体，23-鱼尾，24-轴承座，25-仿生鱼，26-转轴，27-控制器，28-距离传感器，29-滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种探测河水成分的仿生鱼，如图1-4所示，包括有水质检测仪1、齿条2、齿轮3、第一摆动杆4、第一连杆5、鱼鳍6、电机7、滚筒8、接触滚轮10、第二连杆11、圆盘12、第一连接杆13、第二摆动杆14、第一支杆15、滑套16、升降杆17、第二连接杆18、第一水管19、水泵20、第二水管21、箱体22、鱼尾23、轴承座24、仿生鱼25和转轴26；仿生鱼25内的后壁连接有电机7，电机7的右端连接有滚筒8，滚筒8上开有曲线凹槽9，曲线凹槽9内设有接触滚轮10，接触滚轮10与曲线凹槽9配合，接触滚轮10上连接有第二连接杆18，第二连接杆18的前侧连接有升降杆17，仿生鱼25内的底部设有滑套16，且滑套16位于滚筒8的前方，升降杆17穿过滑套16，升降杆17左端的前方和后方对称连接有齿条2，仿生鱼25内的左方的前壁和后壁对称式连接有齿轮3，齿轮3与齿条2啮合，齿轮3上连接有第一摆动杆4，第一摆动杆4的左端铰接连接有第一连杆5，第一连杆5穿过仿生鱼25，第一连杆5上连接有鱼鳍6，仿生鱼25内的底部设有轴承座24，轴承座24上连接有转轴26，转轴26上设有圆盘12，圆盘12的顶部偏心铰接连接有第二连杆11和第一连接杆13，且第二连杆11位于第一连接杆13的左方，第二连杆11的左端与升降杆17相连接，第一连接杆13的右端铰接连接有第二摆动杆14，第二摆动杆14穿过仿生鱼25，第二摆动杆14的右端连接有鱼尾23，仿生鱼25内的前壁连接有第一支杆15，第一支杆15与第二摆动杆14铰接连接，仿生鱼25内的前壁设有箱体22，箱体22的后侧设有水泵20，水泵20的右侧连接有第二水管21，第二水管21与箱体22的后壁相连接，水泵20的左侧连接有第一水管19，第一水管19与仿生鱼25的前壁相连接，仿生鱼25的最左端设有水质检测仪1。
还包括有控制器27和距离传感器28，仿生鱼25的前侧设有距离传感器28，仿生鱼25内的前侧壁设有控制器27，距离传感器28、电机7和水泵20均分别与控制器27相连接。
还包括有滤网29，第一水管19的前侧设有滤网29。
电机7为伺服电机。
仿生鱼25的材质为不锈钢。
鱼鳍6的形状为半弧形。
箱体22与仿生鱼25的比例为1：8。
工作原理：当需要对河水成分进行探测时，研究人员将仿生鱼25放置在河水中，手动启动电机7不断地顺转和反转，带动滚筒8不断地顺转和反转，使接触滚轮10不断地向右和向左移动，使得升降杆17不断地左右移动，带动齿条2不断地向右和向左移动，使齿轮3不断地顺时针转动和逆时针转动，使第一摆动杆4前后摆动，带动鱼鳍6左右摆动；同时通过第二连杆11带动圆盘12不断地顺时针和逆时针转动，使第一连接杆13左右移动，带动第二摆动杆14前后摆动，从而带动鱼尾23前后摆动，仿生鱼25在河水中游动。水质检测仪1探测河水中的成分，将数据传递给研究人员，研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响，启动水泵20抽入河水，水泵20通过第一水管19和第二水管21将河水抽取到箱体22内，仿生鱼25的重力慢慢地增加，当仿生鱼25的重力大于其在河水中的浮力，仿生鱼25慢慢地下降，当仿生鱼25运动到一定的高度时，记录下水质检测仪1的结果。当仿生鱼25要浮出水面时，启动水泵20抽出河水，水泵20通过第一水管19和第二水管21将箱体22内的河水抽出，仿生鱼25的重力慢慢地减小，当箱体22内的河水全部吸出后，水泵20停止工作。仿生鱼25再次浮出水面，当仿生鱼25靠岸后，将仿生鱼25拿起。然后当鱼尾23复位后，电机7停止工作。
因为还包括有控制器27和距离传感器28，仿生鱼25的前侧设有距离传感器28，仿生鱼25内的前侧壁设有控制器27，距离传感器28、电机7和水泵20均分别与控制器27相连接，所以当需要对河水成分进行探测时，研究人员将仿生鱼25放置在河水中，控制器27控制电机7不断地顺转和反转，带动滚筒8不断地顺转和反转，使接触滚轮10不断地向右和向左移动，使得升降杆17不断地左右移动，带动齿条2不断地向右和向左移动，使齿轮3不断地顺时针转动和逆时针转动，使第一摆动杆4前后摆动，带动鱼鳍6左右摆动；同时通过第二连杆11带动圆盘12不断地顺时针和逆时针转动，使第一连接杆13左右移动，带动第二摆动杆14前后摆动，从而带动鱼尾23前后摆动，仿生鱼25在河水中游动。水质检测仪1探测河水中的成分，将数据传递给研究人员，研究人员比较岸边和中游河水的成分的区别与相同处。当需要探测不同的深度对河水的成分是否有影响，控制器27控制水泵20抽入河水，水泵20通过第一水管19和第二水管21将河水抽取到箱体22内，仿生鱼25的重力慢慢地增加，当仿生鱼25的重力大于其在河水中的浮力，仿生鱼25慢慢地下降，当仿生鱼25运动到一定的高度时，记录下水质检测仪1的结果。当距离传感器28探测到仿生鱼25的下方与障碍物时，控制器27控制水泵20将箱体22内的河水抽出，当仿生鱼25的重力与浮力相同时，控制器27控制水泵20停止工作，仿生鱼25不再下降，防止仿生鱼25撞坏。当仿生鱼25要浮出水面时，控制器27控制水泵20抽出河水，水泵20通过第一水管19和第二水管21将箱体22内的河水抽出，仿生鱼25的重力慢慢地减小，当箱体22内的河水全部吸出后，控制器27控制水泵20停止工作。仿生鱼25再次浮出水面，当仿生鱼25靠岸后，将仿生鱼25拿起。然后当鱼尾23复位后，控制器27控制电机7停止工作。
因为还包括有滤网29，第一水管19的前侧设有滤网29，所以防止将杂草及石头等抽取到第一水管19中，而阻塞第一水管19。
因为电机7为伺服电机，所以可以精准地调节转速。
因为仿生鱼25的材质为不锈钢，所以仿生鱼25不易腐蚀，使用寿命长。控制器27选择厦门海为科技有限公司生产的海为S24S0T型PLC控制器27，主机外部24VDC供电，16路输入，8路输出。输入输出端口的定义为：X0为启动，X1为停止，X2为距离传感器28；Y0为电机7，Y1为水泵20。根据图4所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，通过编程即可实现控制器27控制各部件按上述工作原理进行动作，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，包括有水质检测仪(1)、齿条(2)、齿轮(3)、第一摆动杆(4)、第一连杆(5)、鱼鳍(6)、电机(7)、滚筒(8)、接触滚轮(10)、第二连杆(11)、圆盘(12)、第一连接杆(13)、第二摆动杆(14)、第一支杆(15)、滑套(16)、升降杆(17)、第二连接杆(18)、第一水管(19)、水泵(20)、第二水管(21)、箱体(22)、鱼尾(23)、轴承座(24)、仿生鱼(25)和转轴(26)；仿生鱼(25)内的后壁连接有电机(7)，电机(7)的右端连接有滚筒(8)，滚筒(8)上开有曲线凹槽(9)，曲线凹槽(9)内设有接触滚轮(10)，接触滚轮(10)与曲线凹槽(9)配合，接触滚轮(10)上连接有第二连接杆(18)，第二连接杆(18)的前侧连接有升降杆(17)，仿生鱼(25)内的底部设有滑套(16)，且滑套(16)位于滚筒(8)的前方，升降杆(17)穿过滑套(16)，升降杆(17)左端的前方和后方对称连接有齿条(2)，仿生鱼(25)内的左方的前壁和后壁对称式连接有齿轮(3)，齿轮(3)与齿条(2)啮合，齿轮(3)上连接有第一摆动杆(4)，第一摆动杆(4)的左端铰接连接有第一连杆(5)，第一连杆(5)穿过仿生鱼(25)，第一连杆(5)上连接有鱼鳍(6)，仿生鱼(25)内的底部设有轴承座(24)，轴承座(24)上连接有转轴(26)，转轴(26)上设有圆盘(12)，圆盘(12)的顶部偏心铰接连接有第二连杆(11)和第一连接杆(13)，且第二连杆(11)位于第一连接杆(13)的左方，第二连杆(11)的左端与升降杆(17)相连接，第一连接杆(13)的右端铰接连接有第二摆动杆(14)，第二摆动杆(14)穿过仿生鱼(25)，第二摆动杆(14)的右端连接有鱼尾(23)，仿生鱼(25)内的前壁连接有第一支杆(15)，第一支杆(15)与第二摆动杆(14)铰接连接，仿生鱼(25)内的前壁设有箱体(22)，箱体(22)的后侧设有水泵(20)，水泵(20)的右侧连接有第二水管(21)，第二水管(21)与箱体(22)的后壁相连接，水泵(20)的左侧连接有第一水管(19)，第一水管(19)与仿生鱼(25)的前壁相连接，仿生鱼(25)的最左端设有水质检测仪(1)。
2.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，还包括有控制器(27)和距离传感器(28)，仿生鱼(25)的前侧设有距离传感器(28)，仿生鱼(25)内的前侧壁设有控制器(27)，距离传感器(28)、电机(7)和水泵(20)均分别与控制器(27)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，还包括有滤网(29)，第一水管(19)的前侧设有滤网(29)。
4.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，电机(7)为伺服电机。
5.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，仿生鱼(25)的材质为不锈钢。
6.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，鱼鳍(6)的形状为半弧形。
7.根据权利要求1所述的一种探测河水成分的仿生鱼，其特征在于，箱体(22)与仿生鱼(25)的比例为1：8。
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