[發明專利]一種用于驅動機器魚的胸鰭的二自由度驅動裝置

有效

• 申請號: 201710414490.3
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107344025B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 朱紅秀;靳憲文;高子航;馬琳靜;劉兵;何召碩;王忠華;孫稚媛
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: A63H30/02
• 分類號: A63H30/02;B63H25/26
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及領域，公開了一種二自由度驅動裝置及包含該裝置的設備。驅動裝置包括：驅動部；擺動部，其包括基體、彈性件和擺桿，擺桿通過彈性件與基體相連，并且在組裝好且通電的情形下，彈性件允許擺桿在設定范圍內擺動；傳動部；其中，驅動部通過傳動部與擺動部連接，該連接能夠實現擺動部的整體旋轉。本發明提供的二自由度驅動裝置，結構緊湊，體積小，反應迅速，力損耗小，效率高，使得應用該驅動裝置的設備實現了小型化，同時，該裝置造價低廉，加工方便，應用廣泛，可應用在多種領域，如各類玩具的旋翼、航模、潛艇模型等產品中。

技術領域

本發明涉及動力裝置領域，特別是涉及一種用于驅動機器魚的胸鰭的二自由度驅動裝置。

背景技術

舵機是一種位置(角度)伺服的驅動器，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的控制系統。目前在高檔遙控玩具，如航模、潛艇模型、機器人中已得到普遍應用。

現有技術中采用舵機驅動的裝置很多，如云臺、機器人關節、機器魚的胸鰭等。例如現在研究火熱的仿生機器魚，魚鰭的運動復雜，需要多個驅動裝置協調配合才能實現。現有技術中的裝置，要實現多自由度驅動，要么是通過多個單自由度的伺服舵機分別進行驅動，實現不同自由度的運動，要么是將多個伺服舵機通過變速機構相互配合使用，實現裝置多自由度運動。無論是單獨驅動還是聯動，都存在一些問題，例如系統體積龐大、傳力過程中力損耗嚴重、效率低的問題。

因此，亟需一種結構緊湊、反應迅速的驅動裝置，來滿足現有技術中對多自由度驅動裝置的需求。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種二自由度驅動裝置及包含該裝置的設備，以解決現有技術中二自由度驅動裝置體積大、靈活性低的缺陷。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種二自由度驅動裝置，包括：驅動部；傳動部；

擺動部，其包括基體、彈性件和擺桿，所述擺桿通過所述彈性件與所述基體相連，并且

在組裝好且通電的情形下，所述彈性件允許所述擺桿在設定范圍內擺動；

其中，所述驅動部通過傳動部與所述擺動部連接，該連接能夠實現所述擺動部的整體旋轉。

優選的，在上述方案的基礎上，所述基體包括電磁組件、支架，所述電磁組件包括第一電磁件和第二電磁件，所述第一電磁件為線圈或者永磁鐵，所述第二電磁件相應地為永磁鐵或者線圈；

其中，所述第一電磁件固定在所述擺桿上，所述擺桿穿設在所述彈性件上，所述第二電磁件為兩個，且兩個所述第二電磁件設置在所述第一電磁件的兩端，所述彈性件和兩個所述第二電磁件分別設置在所述支架上。

優選的，在上述方案的基礎上，所述傳動部為齒輪副，所述齒輪副包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，所述第二齒輪與所述基體相連接，所述驅動部通過所述第一齒輪和所述第二齒輪的嚙合驅動所述擺動部旋轉。

優選的，在上述方案的基礎上，所述擺桿包括桿部和弧部，所述桿部穿設在所述彈性件中，所述弧部包覆部分的第一電磁件，所述桿部與所述弧部固接。

優選的，在上述方案的基礎上，所述支架為帶端蓋的圓筒，所述圓筒的底部與所述第二齒輪固接，所述端蓋蓋在所述圓筒上，所述端蓋中心設有通孔，所述彈性件設置在所述通孔處，所述擺桿的弧部設在所述圓筒內。

優選的，在上述方案的基礎上，所述桿部與所述彈性件粘接。

優選的，在上述方案的基礎上，所述驅動部為伺服舵機。

優選的，在上述方案的基礎上，所述擺動部為兩個，兩個所述擺動部對稱連接在所述傳動部上。

本發明還提供一種設備，該設備配置有如上所述的二自由度驅動裝置。