[發(fā)明專(zhuān)利]基于柔性壓電驅(qū)動(dòng)器的仿生章魚(yú)水下推進(jìn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610871375.4
• 申請(qǐng)日: 2016-10-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106253743B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董景石;劉瑞剛;陳文華;陳全渠;徐智;吳越;楊志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02N2/06
• 分類(lèi)號(hào): H02N2/06;H02N2/04;B63H1/36
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙)22103
• 代理人: 張建成

1.基于柔性壓電驅(qū)動(dòng)器的仿生章魚(yú)水下推進(jìn)系統(tǒng)，包含入口孔(1)、入口單向閥(2)、仿生軀體(3)、出口孔(4)、出口單向閥(5)、仿生軀體(3)尾部垂直布置的第一柔性壓電纖維復(fù)合材料(601)、仿生軀體(3)尾部垂直布置的第一基板(602)、仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的第二柔性壓電纖維復(fù)合材料(701)、仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的第二基板(702)和驅(qū)動(dòng)電纜組(8)；其特征在于：該推進(jìn)系統(tǒng)總計(jì)有五個(gè)柔性壓電驅(qū)動(dòng)器，包括四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)和一個(gè)第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)；所述仿生軀體(3)由硅膠制成，仿生軀體(3)的外輪廓在初始狀態(tài)下為紡錘形，仿生軀體(3)側(cè)壁外表面粘貼有四個(gè)等距間隔排列的第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)，兩兩相鄰的第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)之間的仿生軀體(3)的中間部位開(kāi)有入口孔(1)，共計(jì)四個(gè)入口孔(1)；一個(gè)垂直布置的第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)的一端緊密粘貼在仿生軀體(3)的尾部，垂直布置的第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)其兩側(cè)對(duì)稱(chēng)位置的仿生軀體(3)上各有一個(gè)出口孔(4)，出口單向閥(5)粘于仿生軀體(3)底部開(kāi)孔的外表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性壓電驅(qū)動(dòng)器的仿生章魚(yú)水下推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于：仿生軀體(3)尾部垂直布置的第一柔性壓電纖維復(fù)合材料(601)和粘在其下側(cè)對(duì)應(yīng)位置布置的第一基板(602)共同組成第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)，第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)一端垂直粘貼于仿生軀體(3)尾部；仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的第二柔性壓電纖維復(fù)合材料(701)粘在其下側(cè)對(duì)應(yīng)位置布置的第二基板(702)上共同組成第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)，仿生軀體(3)側(cè)壁外表面粘貼的四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)彼此間隔90°，且與仿生軀體(3)的側(cè)壁具有一致的彎曲弧度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性壓電驅(qū)動(dòng)器的仿生章魚(yú)水下推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)仿生章魚(yú)在水中直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)電纜組(8)的一個(gè)輸出端和仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)的正極相連，另一個(gè)輸出端和仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)的負(fù)極相連；當(dāng)仿生章魚(yú)需要在運(yùn)動(dòng)中改變方向時(shí)，驅(qū)動(dòng)電纜組(8)的一個(gè)輸出端和仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)的正極相連，另一個(gè)輸出端和仿生軀體(3)側(cè)壁外表面布置的四個(gè)第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)的負(fù)極相連；驅(qū)動(dòng)電纜組(8)另兩個(gè)輸出端中的一個(gè)和仿生軀體(3)尾部垂直布置的第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)的正極相連，另一個(gè)和仿生軀體(3)尾部垂直布置的第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)的負(fù)極相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述基于柔性壓電驅(qū)動(dòng)器的仿生章魚(yú)水下推進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于：驅(qū)動(dòng)電纜組(8)向整個(gè)裝置提供交變電壓作為動(dòng)力源，在交變電壓的作用下，第一柔性壓電纖維復(fù)合材料(601)、第二柔性壓電纖維復(fù)合材料(701)產(chǎn)生伸長(zhǎng)和縮短的往復(fù)交替變化，在第一基板(602)、第二基板(702)的配合下形成彎矩，第一柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(6)、第二柔性壓電驅(qū)動(dòng)器(7)產(chǎn)生向內(nèi)和向外往復(fù)的彎曲運(yùn)動(dòng)。