金枪鱼机器人

摘要

本发明属于机器人技术领域，旨在解决现有鱼形机器人能耗大且游速慢的问题，本发明提供了一种金枪鱼机器人，金枪鱼机器人包括壳体和至少一部分设置在壳体内的动力装置，动力装置包括固定构件、浮沉机构、俯仰机构和摆动机构，固定构件设置在壳体内，浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均设置在固定构件上，浮沉机构能够控制金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，俯仰机构能够控制金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，摆动机构能够控制金枪鱼机器人前进，俯仰机构和摆动机构能够共同控制金枪鱼机器人进行转向。通过这样的设置，避免了因各驱动机构相连接而产生能耗，同时提高了各驱动机构的驱动效率，从而提高了金枪鱼机器人的运动速度和运动灵活性。

权利要求

1.一种金枪鱼机器人，其特征在于，所述金枪鱼机器人包括壳体和至少一部分设置在所述壳体内的动力装置，所述动力装置包括固定构件、浮沉机构、俯仰机构和摆动机构，所述固定构件设置在壳体内，所述浮沉机构、所述俯仰机构和所述摆动机构均设置在所述固定构件上，所述浮沉机构能够控制所述金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，所述俯仰机构能够控制所述金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，所述摆动机构能够控制所述金枪鱼机器人前进，所述俯仰机构和所述摆动机构能够共同控制所述金枪鱼机器人进行转向；

所述壳体包括头部舱室、躯部舱室和尾部舱室，所述头部舱室与所述躯部舱室的前部固定连接，所述尾部舱室与所述躯部舱室的后部柔性连接，所述固定构件位于所述头部舱室和所述躯部舱室内，所述浮沉机构位于所述头部舱室和/或所述躯部舱室内，所述俯仰机构位于所述头部舱室和/或所述躯部舱室内，所述摆动机构位于所述躯部舱室和所述尾部舱室内；

所述摆动机构包括第一驱动电机、第一主动锥齿轮、第一从动锥齿轮和安装板，所述第一驱动电机设置在所述固定构件上，所述第一驱动电机的输出轴与所述第一主动锥齿轮相连接，所述第一主动锥齿轮和所述第一从动锥齿轮相啮合，所述第一从动锥齿轮与所述安装板相连，所述安装板与所述尾部舱室固定连接，所述第一驱动电机能够驱动所述第一主动锥齿轮转动以使所述第一从动锥齿轮转动并因此使所述安装板带动所述尾部舱室左右摆动；

所述摆动机构还包括第二驱动电机、第二主动锥齿轮、第二从动锥齿轮、主动平齿轮、从动平齿轮、第一连接杆、第二连接杆、连接板和尾鳍，所述第二驱动电机设置在所述固定构件上，所述第二驱动电机的输出轴与所述第二主动锥齿轮相连接，所述第二主动锥齿轮和所述第二从动锥齿轮相啮合，所述第二从动锥齿轮和所述主动平齿轮同轴连接，所述主动平齿轮与所述从动平齿轮啮合，所述从动平齿轮通过所述第一连接杆以及所述第二连接杆与所述连接板连接，所述连接板与所述尾鳍连接，所述第二驱动电机能够驱动所述第二主动锥齿轮转动以使所述第二从动锥齿轮以及所述主动平齿轮同轴转动并因此使所述从动平齿轮转动以通过所述第一连接杆和所述第二连接杆共同带动所述连接板转动，从而使所述尾鳍左右摆动。

2.根据权利要求1所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述俯仰机构包括第一驱动舵机、第二驱动舵机、第一胸鳍和第二胸鳍，所述第一驱动舵机和所述第二驱动舵机均设置在所述固定构件上，所述第一驱动舵机的输出轴与所述第一胸鳍相连，所述第二驱动舵机的输出轴与所述第二胸鳍相连，所述第一胸鳍和所述第二胸鳍分别从所述头部舱室的两侧伸出所述头部舱室外。

3.根据权利要求1所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述俯仰机构包括第一驱动舵机、第二驱动舵机、第一胸鳍和第二胸鳍，所述第一驱动舵机和所述第二驱动舵机均设置在所述固定构件上，所述第一驱动舵机的输出轴与所述第一胸鳍相连，所述第二驱动舵机的输出轴与所述第二胸鳍相连，所述第一胸鳍和所述第二胸鳍分别从所述躯部舱室的两侧伸出所述躯部舱室外。

4.根据权利要求1所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述浮沉机构包括第三驱动舵机、第三连接杆、第四连接杆、活塞和储水构件，所述第三驱动舵机和所述储水构件均设置在所述固定构件上，所述第三驱动舵机的输出轴依次通过所述第三连接杆和所述第四连接杆与所述活塞连接，所述活塞滑动地设置在所述储水构件中，所述第三驱动舵机能够通过所述第三连接杆和所述第四连接杆驱动所述活塞相对于所述储水构件滑动，从而使所述储水构件中的水排出所述储水构件外或者将水从所述储水构件外吸进所述储水构件内。

5.根据权利要求4所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述浮沉机构还包括与所述储水构件相连的输水管，所述活塞能够将所述储水构件中的水通过所述输水管排出所述储水构件外或者将水从所述储水构件外通过所述输水管吸进所述储水构件内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述金枪鱼机器人还包括设置在所述固定构件上的主控制模块，所述主控制模块分别与所述浮沉机构、所述俯仰机构和所述摆动机构通信连接。

7.根据权利要求6所述的金枪鱼机器人，其特征在于，所述金枪鱼机器人还包括与所述主控制模块通信的无线收发模块，所述无线收发模块设置在所述固定构件上或者集成在所述主控制模块上。

说明书

金枪鱼机器人

技术领域

[0001] 本发明属于机器人技术领域，具体提供一种金枪鱼机器人。

背景技术

[0002] 近年来，鱼形机器人技术快速发展，其在水质检测、水产养殖以及水下环境探测方面具有很多优势。

[0003] 现有鱼形机器人较多采用多关节铰链式推进机构，通过鱼体后端串联多个电机或舵机作为驱动单元，利用前一个驱动的动力单元驱动下一个相连的动力单元进行摆动，以
实现鱼类的波动前行。由于尾端串联电机或者舵机的存在，容易导致鱼体尾部体积与重量
较大，引起严重的虚质量效应，降低鱼体摆动速度，增加鱼体驱动单元的功耗。同时，此类推进机构使得驱动的动力相当一部分消耗在克服下一个相连的动力单元自身重量带来的惯
性上，容易造成故障且难以提升摆动频率，限制了机器鱼的游速。

[0004] 在自然界中，金枪鱼的瞬时时速可达160千米，并以平均时速60-80千米的速度进行长时间的巡游，其游动性能令人惊叹。通过研究发现，金枪鱼游动的高速度及高效率与其形态特征密不可分。金枪鱼的前半段身体呈鱼雷状，极大降低了其在水中运动的流体阻力，同时，其尾柄处急剧收窄，导致尾部在摆动时受到的水阻力较小，加快其大展弦新月尾鳍的摆动速度，能够有效提高鱼体的推进速度和效率。

[0005] 因此，本领域需要一种新的金枪鱼机器人来解决上述问题。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有鱼形机器人能耗大且游速慢的问题，本发明提供了一种金枪鱼机器人，该金枪鱼机器人包括壳体和至少一部分设置在壳
体内的动力装置，动力装置包括固定构件、浮沉机构、俯仰机构和摆动机构，固定构件设置在壳体内，浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均设置在固定构件上，浮沉机构能够控制金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，俯仰机构能够控制金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，摆动机构能够控制金枪鱼机器人前进，俯仰机构和摆动机构能够共同控制金枪鱼机器人进
行转向。

[0007] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，壳体包括头部舱室、躯部舱室和尾部舱室，头部舱室与躯部舱室的前部固定连接，尾部舱室与躯部舱室的后部柔性连接，固定构件位于头部舱室、躯部舱室和/或尾部舱室内，浮沉机构位于头部舱室和/或躯部舱室内，俯仰机构位于头部舱室和/或躯部舱室内，摆动机构位于躯部舱室和尾部舱室内。

[0008] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，摆动机构包括第一驱动电机、第一主动锥齿轮、第一从动锥齿轮和安装板，第一驱动电机设置在固定构件上，第一驱动电机的输出轴与第一主动锥齿轮相连接，第一主动锥齿轮和第一从动锥齿轮相啮合，第一从动锥齿轮
与安装板相连，安装板与尾部舱室固定连接，第一驱动电机能够驱动第一主动锥齿轮转动
以使第一从动锥齿轮转动并因此使安装板带动尾部舱室摆动。

[0009] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，摆动机构还包括第二驱动电机、第二主动锥齿轮、第二从动锥齿轮、主动平齿轮、从动平齿轮、第一连接杆、第二连接杆、连接板和尾鳍，第二驱动电机设置在固定构件上，第二驱动电机的输出轴与第二主动锥齿轮相连接，第二主动锥齿轮和第二从动锥齿轮相啮合，第二从动锥齿轮和主动平齿轮同轴连接，主动
平齿轮与从动平齿轮啮合，从动平齿轮通过第一连接杆以及第二连接杆与连接板连接，连
接板与尾鳍连接，第二驱动电机能够驱动第二主动锥齿轮转动以使第二从动锥齿轮以及主
动平齿轮同轴转动并因此使从动平齿轮转动以通过第一连接杆和第二连接杆共同带动连
接板转动，从而使尾鳍摆动。

[0010] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，俯仰机构包括第一驱动舵机、第二驱动舵机、第一胸鳍和第二胸鳍，第一驱动舵机和第二驱动舵机均设置在固定构件上，第一驱动舵机的输出轴与第一胸鳍相连，第二驱动舵机的输出轴与第二胸鳍相连，第一胸鳍和第二
胸鳍分别从头部舱室的两侧伸出头部舱室外。

[0011] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，俯仰机构包括第一驱动舵机、第二驱动舵机、第一胸鳍和第二胸鳍，第一驱动舵机和第二驱动舵机均设置在固定构件上，第一驱动舵机的输出轴与第一胸鳍相连，第二驱动舵机的输出轴与第二胸鳍相连，所述第一胸鳍和
第二胸鳍分别从躯部舱室的两侧伸出躯部舱室外。

[0012] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，沉浮机构包括第三驱动舵机、第三连接杆、第四连接杆、活塞和储水构件，第三驱动舵机和储水构件均设置在固定构件上，第三驱动舵机的输出轴依次通过第三连接杆和第四连接杆与活塞连接，活塞滑动地设置在储水构
件中，第三驱动舵机能够通过第三连接杆和第四连接杆驱动活塞相对于储水构件滑动，从
而使储水构件中的水排出储水构件外或者将水从储水构件外吸进储水构件内。

[0013] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，沉浮机构还包括与储水构件相连的输水管，活塞能够将储水构件中的水通过输水管排出储水构件外或者将水从储水构件外通过输
水管吸进储水构件内。

[0014] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，金枪鱼机器人还包括设置在固定构件上的主控制模块，主控制模块分别与浮沉机构、俯仰机构和摆动机构通信连接。

[0015] 在上述金枪鱼机器人的优选技术方案中，金枪鱼机器人还包括与主控制模块通信的无线收发模块，无线收发模块设置在固定构件上或者集成在主控制模块上。

[0016] 本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，金枪鱼机器人包括壳体和动力装置，动力装置包括固定构件、浮沉机构、俯仰机构和摆动机构，浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均独立地设置在固定构件上，并且，浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均通过单独的驱动电机进行驱动，浮沉机构能够控制金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，俯仰机构能够控制金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，摆动机构能够控制金枪鱼机器人前
进，俯仰机构和摆动机构配合能够控制金枪鱼机器人进行转向。通过这样的设置，即浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均独立设置且独立驱动，相互之间没有联动连接，能够避免不必要的能耗，从而使结构更加简单高效，提高各驱动机构的驱动效率，并且，各驱动结构之间可以相互配合，进而能够提高金枪鱼机器人的运动速度和运动灵活性。

[0017] 进一步地，摆动机构的第一驱动电机和第二驱动电机均设置在躯部舱室内。通过这样的设置，极大地减轻了尾部舱室的体积和重量，从而能够提高尾部舱室的摆动频率，进而能够提高金枪鱼机器人的运动速度。

[0018] 更进一步地，尾部舱室通过第一驱动电机独立驱动能够自由摆动，尾鳍通过第二驱动电机独立驱动能够自由摆动。通过这样的设置，即尾部舱室和尾鳍协同摆动，能够进一步提高金枪鱼机器人的运动速度和运动灵活性。

[0019] 再进一步地，第一驱动电机通过第一主动锥齿轮和第一从动锥齿轮进行传动以驱动尾部舱室摆动，由于齿轮传动的可靠性好、传动效率高且结构紧凑，从而能够进一步提高金枪鱼机器人的运动速度。

[0020] 又进一步地，第一胸鳍通过第一驱动舵机独立驱动，第二胸鳍通过第二驱动舵机独立驱动。通过这样的设置，能够通过调整第一胸鳍和第二胸鳍的转动角度，使金枪鱼机器人在前进过程中自由进行俯仰运动和转向运动，从而进一步地提高了金枪鱼机器人的运动
灵活性。

[0021] 又进一步地，金枪鱼机器人上还设置有无线收发模块，无线收发模块能够保证主控制模块与上位机之间的指令和数据传递。通过这样的设置，能够实时监控金枪鱼机器人
的运动状况并能够对金枪鱼机器人的运动进行远程控制，从而能够使金枪鱼机器人顺利地
完成任务。

附图说明

[0022] 图1是本发明的金枪鱼机器人的壳体的结构示意图；

[0023] 图2是本发明的金枪鱼机器人的动力装置的结构示意图；

[0024] 图3是本发明的金枪鱼机器人的摆动机构的结构示意图一；

[0025] 图4是本发明的金枪鱼机器人的摆动机构的结构示意图二；

[0026] 图5是本发明的金枪鱼机器人的摆动机构的结构示意图三；

[0027] 图6是本发明的安装板与固定构件的连接示意图；

[0028] 图7是本发明的金枪鱼机器人的浮沉机构的结构示意图一；

[0029] 图8是本发明的金枪鱼机器人的浮沉机构的结构示意图二。

具体实施方式

[0030] 首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

[0031] 需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0032] 此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0033] 基于背景技术指出的现有鱼形机器人能耗大且游速慢的问题。本发明提供了一种金枪鱼机器人，旨在使金枪鱼机器人能够高速及高效地游动。

[0034] 具体地，如图1和图2所示，金枪鱼机器人包括壳体1和至少一部分设置在壳体1内的动力装置，动力装置包括固定构件2、浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5，固定构件2设置在壳体1内，浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5均设置在固定构件2上，浮沉机构3能够控制金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，俯仰机构4能够控制金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，摆动机构5能够控制金枪鱼机器人前进，俯仰机构4和摆动机构5能够共同控制金枪鱼机器人进行转向。其中，壳体1能够起到密封防水的作用，保证金枪鱼机器人能够在水下运动，动力装置能够为金枪鱼机器人提供动力。可以将动力装置全部都设置在壳体1内，即壳体1将固定构件2、浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5全部包裹在壳体1内；或者，将动力装置的一部分设置在壳体1内，比如驱动电机、电池等，而将动力装置的另一部分设置在壳体1外，比如胸鳍、尾鳍等，在这种情况下，设置在壳体1外部的构件与壳体1的连接处需要用密封材料进行密封，防止水进入到壳体1的内部，本领域技术人员可以在实际应用中，根据金枪鱼机器人的具体结构灵活地设置动力装置的具体设置方式，只要能够保证金枪鱼机器
人在水下运动即可。需要说明的是，壳体1优先采用低阻流线外形设计，这种设计能够减小金枪鱼机器人在水下运动时的阻力，从而能够提高金枪鱼机器人的运动速度，并且，壳体1优先采用聚甲醛工程塑料制成，这种材料能够提高壳体1的抗压性能，从而能够提高金枪鱼机器人的下潜深度，本领技术技术人员可以在实际应用中灵活地设置壳体1的具体外形以
及制作材料，只要通过壳体1能够保证金枪鱼机器人在水下实现运动即可。

[0035] 优选地，如图1和图2所示，壳体1包括头部舱室11、躯部舱室12和尾部舱室13，头部舱室11与躯部舱室12的前部固定连接，尾部舱室13与躯部舱室12的后部柔性连接，固定构件2位于头部舱室11、躯部舱室12和/或尾部舱室13内，浮沉机构3位于头部舱室11和/或躯
部舱室12内，俯仰机构4位于头部舱室11和/或躯部舱室12内，摆动机构5位于躯部舱室12和尾部舱室13内。其中，尾部舱室13与躯部舱室12的后部可以通过柔性防水布连接，或者通过柔性橡胶圈连接，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置尾部舱室13与躯部舱室12
的后部具体的连接构件，只要能够通过连接构件将尾部舱室13与躯部舱室12的后部柔性连
接即可。此外，在一种可能的情形中，固定构件2包括三个固定部，固定构件2的第一固定部位于头部舱室11内，固定构件2的第二固定部位于躯部舱室12内，固定构件2的第三固定部
位于尾部舱室13内，即固定构件2相当于金枪鱼机器人的鱼骨架结构，浮沉机构3设置在第
一固定部上，即浮沉机构3位于头部舱室11内，俯仰机构4也位于第一固定部上，即俯仰机构
4也位于头部舱室11内，摆动机构5的驱动构件设置在第二固定部上，摆动机构5的摆动构件设置在第三固定部上，即摆动机构5位于躯部舱室12和尾部舱室13内。在另一种可能的情形中，固定构件2包括两个固定部，固定构件2的第一固定部位于头部舱室11内，固定构件2的第二固定部位于躯部舱室12内，在这种情况下，位于尾部舱室13的摆动构件可以通过连接
架与固定构件2连接，连接架与固定构件2共同组成鱼骨架结构，浮沉机构3设置在第一固定部上，即浮沉机构3位于头部舱室11内，俯仰机构4位于第二固定部上，即俯仰机构4位于躯部舱室12内，摆动机构5的驱动构件设置在第二固定部上。当然，上述的两种情形仅是示例性的，本领域技术人员可以在实际应用中，根据金枪鱼机器人的整体结构，灵活地设置固定构件2、浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5的具体设置位置，例如，可以将固定构件2、浮沉机构3和俯仰机构4全部设置在躯部舱室12内，摆动机构5设置在躯部舱室12和尾部舱室13
内，在此就不再一一赘述，只要能够通过固定构件2、浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5使金枪鱼机器人在水下运动即可。

[0036] 优选地，如图3和图6所示，摆动机构5包括第一驱动电机51、第一主动锥齿轮52、第一从动锥齿轮53和安装板54，第一驱动电机51设置在固定构件2上，第一驱动电机51的输出轴(图中未示出)与第一主动锥齿轮52相连接，第一主动锥齿轮52和第一从动锥齿轮53相啮合，第一从动锥齿轮53与安装板54相连，安装板54与尾部舱室13固定连接，第一驱动电机51能够驱动第一主动锥齿轮52转动以使第一从动锥齿轮53转动并因此使安装板54带动尾部
舱室13摆动。其中，第一驱动电机51通过第一固定座21固定在固定构件2上，第一从动锥齿轮53与第一转轴514的上部固定连接，第一转轴514与安装板54固定连接，第一转轴514与尾板22枢转地连接，在第一电驱动电机51的驱动下安装板54能够左右摆动，安装板54与尾部
舱室13固定连接，所以尾部舱室13在第一驱动电机51的驱动下能够左右摆动以推动金枪鱼
机器人前进。

[0037] 优选地，如图3至6所示，摆动机构5还包括第二驱动电机55、第二主动锥齿轮56、第二从动锥齿轮57、主动平齿轮58、从动平齿轮59、第一连接杆510、第二连接杆511、连接板512和尾鳍513，第二驱动电机55设置在固定构件2上，第二驱动电机55的输出轴(图中未示
出)与第二主动锥齿轮56相连接，第二主动锥齿轮56和第二从动锥齿轮57相啮合，第二从动锥齿轮57和主动平齿轮58同轴连接，主动平齿轮58与从动平齿轮59啮合，从动平齿轮59通
过第一连接杆510以及第二连接杆511与连接板512连接，连接板512与尾鳍513连接，第二驱动电机55能够驱动第二主动锥齿轮56转动以使第二从动锥齿轮57以及主动平齿轮58同轴
转动并因此使从动平齿轮59转动以通过第一连接杆510和第二连接杆511共同带动连接板
512转动，从而使尾鳍513摆动。其中，第二驱动电机55通过第二固定座23固定在固定构件2上，第二从动锥齿轮57和主动平齿轮58同轴固定连接并与第一转轴514的下部转动连接，从动平齿轮59通过第二转轴515与安装板54枢转地连接，第一连接杆510的一端与从动平齿轮
59转动连接，第一连接杆510的另一端与连接板512转动连接，第二连接杆511的一端与从动平齿轮59转动连接，第二连接杆511的另一端与连接板512转动连接，连接板512通过第三转轴516与安装板54枢转地连接，尾鳍513与连接板512固定连接，在第二驱动电机55的驱动下尾鳍513能够左右摆动以推动金枪鱼机器人前进。

[0038] 优选地，如图2所示，俯仰机构4包括第一驱动舵机41、第二驱动舵机42、第一胸鳍43和第二胸鳍44，第一驱动舵机41和第二驱动舵机42均设置在固定构件2上，第一驱动舵机
41的输出轴(图中未示出)与第一胸鳍43相连，第二驱动舵机42的输出轴(图中未示出)与第
二胸鳍44相连，第一胸鳍43和第二胸鳍44分别从头部舱室11的两侧伸出头部舱室11外。当
然，也可以将俯仰机构4设置在躯部舱室12内，即第一胸鳍43和第二胸鳍44分别从躯部舱室
12的两侧伸出躯部舱室12外。需要说明的是，当第一胸鳍43及第二胸鳍44均与金枪鱼机器
人的前进方向平行时，金枪鱼机器人水平前进，如果第一胸鳍43及第二胸鳍44同时转动与
金枪鱼机器人的前进方向形成一个相同的夹角，则金枪鱼机器人可以实现俯仰运动。如果
第一胸鳍43及第二胸鳍44同时转动到与金枪鱼机器人的前进方向垂直的位置，则可以使金
枪鱼机器人减速或者停止。如果需要金枪鱼机器人进行转向时，则控制第一驱动舵机41使
第一胸鳍43转动或控制第二驱动舵机42使第二胸鳍44转动以使单侧阻力增大即可实现金
枪鱼机器人的转向。

[0039] 优选地，如图7所示，沉浮机构3包括第三驱动舵机31、第三连接杆32、第四连接杆33、活塞34和储水构件35，第三驱动舵机31和储水构件35均设置在固定构件2上，第三驱动舵机31的输出轴(图中未示出)依次通过第三连接杆32和第四连接杆33与活塞34连接，活塞
34滑动地设置在储水构件35中，第三驱动舵机31能够通过第三连接杆32和第四连接杆33驱
动活塞34相对于储水构件35滑动，从而使储水构件35中的水排出储水构件35外或者将水从
储水构件35外吸进储水构件35内。其中，第三驱动舵机31通过第一固定架24固定在固定构
件2的前端，储水构件35通过第二固定架25固定在固定构件2的前端底部，当然，也可以将第三驱动舵机31和储水构件35设置在固定构件2的中部或者固定构件2的后部，本领域技术人
员可以在实际应用中灵活地设置第三驱动舵机31及储水构件35的具体设置位置，只要通过
第三驱动舵机31和储水构件35能够使金枪鱼机器人上浮、下沉和悬停即可。此外，储水构件
35可以设置为储水桶，或者设置为储水箱，再或者设置为储水管，本领域技术人员可以在实际应用中灵活地设置储水构件35的具体结构，只要储水构件35能够储水和排水即可。储水
构件35与活塞34相适配，活塞34在储水构件35内滑动时能够将储水构件35中的水排出储水
构件35外或者将水从储水构件35外吸进储水构件35内。如果需要金枪鱼机器人上浮时，则
将储水构件35内的水排出以减轻金枪鱼机器人的重量，使金枪鱼机器人在水浮力的作用下
上浮；如果需要金枪鱼机器人下沉时，则将水吸进储水构件35内以增加金枪鱼机器人的重
量，使金枪鱼机器人克服水浮力下沉，如果需要金枪鱼机器人悬停，则保持储水构件35内的水量不变即可。

[0040] 优选地，在储水构件35上设置一个输水管36，活塞34能够将储水构件35中的水通过输水管36排出储水构件35外或者将水从储水构件35外通过输水管36吸进储水构件35内。

[0041] 优选地，如图2所示，金枪鱼机器人还包括设置在固定构件2上的主控制模块7，主控制模块7分别与浮沉机构3、俯仰机构4和摆动机构5通信连接。进一步优选地，金枪鱼机器人还包括与主控制模块7通信的无线收发模块8，无线收发模块8设置在固定构件2上或者集
成在主控制模块7上。无线收发模块8的作用主要是保证主控模块7与上位机之间的指令和
数据传递，金枪鱼机器人在主控制模块7的控制下运动。需要说明的是，在不具有无线收发模块8的情况下，可以将金枪鱼机器人的运动程序预设并存储在主控制模块7中，金枪鱼机
器人按照预设的运动程序在水下运动，在具有无线收发模块8的情况下，可以通过上位机远程控制金枪鱼机器人运动。

[0042] 此外，如图2和图8所示，固定构件2上还安装有电机驱动器9、第一电池101和第二电池102，电机驱动器9通过驱动器连接板91固定在固定构件2上，电机驱动器9的一端与主
控制模块7连接，电机驱动器9的另一端与第一驱动电机51和第二驱动电机55连接，主控制
模块7通过电机驱动器9控制第一驱动电机51和第二驱动电机55。第一电池101能够为浮沉
机构3、俯仰机构4、主控制模块7和无线收发模块8提供电能，第二电池102能够为摆动机构5提供电能。

[0043] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些
更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。