[實用新型]一種三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構

有效

• 申請號: 201821243628.4
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN208915404U
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 陳引娟;董迎波;李宗剛;石慧榮;葛立明;趙冬艷;張曉燕;劉榮珍
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36
• 代理公司: 北京智客聯合知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11700
• 代理人: 李戍

本實用新型提供一種三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構，胸鰭機構與搖翼機構連接并由搖翼機構直接驅動胸鰭機構，搖翼機構包括搖翼舵機和舵機套，舵機套固定在搖翼舵機的后部；上下拍翼機構包括旋轉支架、擺桿和上下拍翼舵機，其中舵機套能夠轉動地安裝在旋轉支架內，并且舵機套的轉軸與旋轉支架的轉軸相互垂直，上下拍翼舵機安裝在旋轉支架的側部，上下拍翼舵機通過擺桿驅動舵機套；前后拍翼機構包括固定框架和前后拍翼舵機，其中前后拍翼舵機通過齒輪組驅動旋轉支架轉動。本實用新型的結構更加緊湊。胸鰭推進機構采用模塊化設計，對稱分布在魚體中軸線兩側。

技術領域

本實用新型屬于水下生物仿生機械技術領域，具體涉及一種三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構。

背景技術

隨著科技的發展，人類對水下的探索興趣大大加快，為了方便水下探索的需要，人們已經實用新型了一系列可以在水下運動和工作的機器，然而在水下工作，由于環境與陸地大不相同，因此傳統的機器耗時耗力，在此基礎上，人們根據仿生學原理，實用新型了一些仿生機器魚，以便可以簡單高效在水下工作。當前水下機器魚胸鰭為了簡化機構多采用一或二自由度，雖然可以實現簡單運動，但并沒有達到仿生魚胸鰭可以三自由度運動。為了實現更加逼真的仿生效果和實現復雜運動，仿生機器魚胸鰭實現三自由度運動已經成為必然需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對上述缺陷，提供一種三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構，通過胸鰭可三自由度運動，靈活地實現仿生機器魚前進、后退、轉彎、俯仰以及翻滾等動作，從而使機器魚可以在水下運動更加快捷自如。

本實用新型的技術方案，包括：

一種三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構，包括底座和安裝在底座上的兩組上下拍翼機構、搖翼機構、前后拍翼機構、胸鰭機構，其中：所述胸鰭機構與所述搖翼機構連接并由所述搖翼機構直接驅動所述胸鰭機構，所述搖翼機構包括搖翼舵機和舵機套，所述舵機套固定在所述搖翼舵機的后部；所述上下拍翼機構包括旋轉支架、擺桿和上下拍翼舵機，其中所述舵機套能夠轉動地安裝在所述旋轉支架內，并且所述舵機套的轉軸與所述旋轉支架的轉軸相互垂直，所述上下拍翼舵機安裝在所述旋轉支架的側部，所述上下拍翼舵機通過所述擺桿驅動所述舵機套，使所述舵機套能夠上下擺動；所述前后拍翼機構包括固定框架和前后拍翼舵機，其中所述前后拍翼舵機通過齒輪組驅動所述旋轉支架轉動使所述旋轉支架左右轉動。

所述胸鰭機構包括胸鰭、輸出軸和萬向節，所述胸鰭通過輸出軸和萬向節與所述搖翼機構連接。

所述搖翼機構包括搖翼舵機。

所述旋轉支架包括U形架和側板，所述U形架和所述側板連接形成環形框架。

所述齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪，其中所述第一齒輪通過所述上下拍翼舵機驅動，所述第二齒輪驅動所述旋轉支架。

所述舵機套的后部設有與所述擺桿配合的撥孔。

所述搖翼機構的兩側分別通過一個固定塊固定在所述內齒輪部件的側面，并且所述內齒輪部件設為雙側對稱結構。

所述胸鰭的形狀為扇形。

所述底座的材料由黃銅或鋁合金制成。

本實用新型提供的三自由度仿生機器魚胸鰭擺桿驅動式推進機構，搖翼機構嵌套在上下拍翼機構之中，上下拍翼機構又嵌套在前后拍翼機構之中。三者之間依次堆疊在一起，從而使整體機構的結構更加緊湊。胸鰭推進機構采用模塊化設計，對稱分布在魚體中軸線兩側。

本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明