[發明專利]一種仿生水母式推進機構

有效

• 申請號: 201710229570.1
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN107128469B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 王剛;黎浩;宗豐緒;張璐瑤;賈鵬;馬鑫盟;張奇;張弘治;李雪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H1/30
• 分類號: B63H1/30;B63C11/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種仿生水母式推進機構，主要由頭艙、傳動機構、鐘狀體三部分組成。傳動機構將頭艙的動力輸出傳遞給鐘狀體。頭艙安裝在水下機器人上，傳動機構以頭艙中固定架為機架，鐘狀體安裝在傳動機構搖桿上。頭艙主要由固定架和驅動器組成，通過螺釘固定連接；傳動機構中驅動桿與頭艙中驅動器輸出軸固定連接，連桿、搖桿通過螺栓鉸接；鐘狀體通過支撐體與傳動機構搖桿固定連接為一體，并隨著傳動機構運動實現收縮和舒張運動。本發明專利采用驅動器驅動，采用四連桿機構傳遞動力，運行穩定可靠性高。組成的鐘狀體收縮和舒張幅度擴大，空間利用率高，適用多種機器人水下推進。

技術領域

本發明涉及一種仿生水母式推進機構，屬于仿生領域。

背景技術

隨著生物科學、工程技術、仿生學、材料學、機械學和自動控制的發展，仿生水下機器人研究逐漸成為熱點。水母所具有的推進頻率低、噪聲小、持續能耗低、效率高的游動性能。應用到仿生水下機器人，能夠極大提升水下機器人的性能，仿生水母機器人研究有巨大的價值。仿生水母機器人適應復雜的非結構化水下環境，能夠長時間在水下游動作業且具有很強的隱蔽性，同時以仿生水母為空間載體，可以安放多種傳感機構和偵查設備以運用到海洋生物觀察、海底勘探。推進機構作為仿生水下機器人的驅動的執行環節，依據水母噴射推進機理實現形狀仿生和運動仿生的要求，因此推進機構的結構設計尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種仿生水母式推進機構，主要涉及連桿機構、柔性材料來設計一種新型仿水母游動性能的平穩動力機構，應用到仿生水下機器人，提高水下機器人性能。

本發明的目的是這樣實現的：包括固定架、安裝在固定架上的驅動器、與驅動器輸出端連接的驅動桿、同時與驅動桿端部鉸接的兩個連桿，每個連桿的端部鉸接有帶有彎角的搖桿，每個搖桿的中間位置還與固定架鉸接，每個搖桿的端部連接有弧形的支撐體，每個支撐體是四分之一的圓臺結構，支撐體上表面設置有三個矩形凹槽，兩端的矩形凹槽中安裝有平頭觸角，每個搖桿的端部還設置有連接凸起，位于中間的矩形凹槽中的凸起觸角的端部通過螺釘與連接凸起連接，傘體粘附于六個觸角內。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.每個搖桿的端部連接有弧形的支撐體是指：所述支撐體的內表面設置有與搖桿端面配合的凹槽，支撐體與搖桿通過螺釘連接。

2.在連桿與驅動桿之間、搖桿與固定架之間、搖桿與連桿之間均設置有隔離套筒。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：國內仿水母式推進多采用智能材料驅動，本機構采用驅動器驅動，四連桿機構傳遞動力，結構簡單緊湊，運行穩定；驅動器驅動和多桿機構能夠擴大鐘狀體結構的收縮和舒張幅度，效率更高；本機構鐘狀體內部沒有其他輔助構件，所形成空間完全用來吸水和排水，提高了空間利用率高；本機構根據水母形狀和運動機理設計，在滿足水母形狀要求的同時，可靠性更高，只要調整相應尺寸就可適用于微型、中型和大型水下機器人的驅動。

本發明分利用連桿機構所構成的水母鐘狀體體積，擴大鐘狀體結構的收縮和舒張幅度，提高推進效率，結構緊湊，平穩動作，適用于微型、中型和大型仿生水下機器人的驅動。

附圖說明

圖1為本發明的整體三維結構簡圖；

圖2為本發明的整體結構簡圖(主視圖)；

圖3為本發明的整體結構簡圖(后視圖)；

圖4為本發明的整體結構簡圖(俯視圖)；

圖5為本發明的連接件結構簡圖。

其中，驅動器1、固定架2、螺釘3、驅動桿4、螺釘墊片組件5、螺栓組件6、連桿7、套筒8、套筒9、搖桿10、觸角11、支撐體12、螺釘13、觸角14、觸角15、傘體16。

具體實施方式