[發(fā)明專利]線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010324955.8
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN111409799B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喻俊志;劉金存;李忠奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): B63C11/52
• 分類號(hào): B63C11/52;B63H1/36;B63H25/26
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明提供了一種線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚，包括：頭部、腹部和尾部，所述腹部?jī)?nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊均分別包括脊柱、舵機(jī)、舵盤、傳動(dòng)線；通過所述驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊的舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)舵盤偏轉(zhuǎn)，所述舵盤偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)線動(dòng)作，所述傳動(dòng)線動(dòng)作帶動(dòng)脊柱上下、左右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚三維運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚。

背景技術(shù)

近幾年來，隨著仿生學(xué)的發(fā)展，水下仿生機(jī)器人得到了快速發(fā)展，水下仿生機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了推進(jìn)器與舵的統(tǒng)一，具有高機(jī)動(dòng)、低擾動(dòng)、無污染等優(yōu)點(diǎn)，適合在狹窄、復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的水下環(huán)境中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、搜索、勘探、救援等任務(wù)。目前，大部分水下仿生機(jī)器人采用多關(guān)節(jié)剛體相串聯(lián)的機(jī)構(gòu)，每個(gè)關(guān)節(jié)需要一個(gè)電機(jī)或舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，推進(jìn)效率低。

專利CN206766306U公開了一種適用于水下噪聲監(jiān)測(cè)的機(jī)器魚，魚尾由兩個(gè)骨節(jié)與尾鰭組成，舵機(jī)拉動(dòng)牽引繩帶動(dòng)整個(gè)魚尾擺動(dòng)，兩骨節(jié)之間安裝有彈力桿，起支撐和提供回復(fù)力作用，使關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)更平緩。但是，所述機(jī)器魚只能實(shí)現(xiàn)二維平面的游動(dòng)。

專利CN201807186U公開了一種機(jī)器魚復(fù)合轉(zhuǎn)彎裝置，采用兩根鋼絲將步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩分配給魚鰭和魚頭，驅(qū)動(dòng)兩者轉(zhuǎn)動(dòng)，提高轉(zhuǎn)彎效率。但是，所述機(jī)器魚游動(dòng)是靠擺桿傳遞動(dòng)力，不存在連續(xù)型特點(diǎn)，并且只能在水平面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向不能下潛/上浮。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

鑒于上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚，以期至少部分地解決上述提及的技術(shù)問題中的至少之一。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚，包括：頭部、腹部和尾部，所述腹部?jī)?nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊，

所述驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊均分別包括脊柱、舵機(jī)、舵盤、傳動(dòng)線；

通過所述驅(qū)動(dòng)模塊和轉(zhuǎn)向模塊的舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)舵盤偏轉(zhuǎn)，所述舵盤偏轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)線動(dòng)作，所述傳動(dòng)線動(dòng)作帶動(dòng)脊柱上下、左右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)所述線驅(qū)動(dòng)連續(xù)型仿生機(jī)器海豚三維運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括一固定盤、兩個(gè)舵機(jī)、兩個(gè)舵盤、一脊柱、兩對(duì)傳動(dòng)線和一舵輪；

所述固定盤固定在所述腹部后方，所述兩個(gè)舵機(jī)與所述固定盤連接，所述兩個(gè)舵盤的其中一個(gè)舵盤與所述兩個(gè)舵機(jī)的其中一個(gè)舵機(jī)連接，所述兩個(gè)舵盤的另一個(gè)舵盤與所述兩個(gè)舵機(jī)的另一個(gè)舵機(jī)連接；

所述脊柱的一端與所述固定盤連接，另一端伸入所述尾部，

所述兩對(duì)傳動(dòng)線的其中一對(duì)傳動(dòng)線的一端與所述兩個(gè)舵盤的其中一個(gè)舵盤連接，另一端穿設(shè)在所述脊柱中；

所述兩對(duì)傳動(dòng)線的另一對(duì)傳動(dòng)線的一端穿過所述舵輪與所述兩個(gè)舵盤的另一個(gè)舵盤連接，另一端穿設(shè)在所述脊柱中。

進(jìn)一步的，所述脊柱包括多個(gè)脊椎、多個(gè)椎間盤、壓蓋、壓蓋帽、套線圈和支撐桿；

所述椎間盤與所述脊椎交替排布，所述壓蓋設(shè)在所述脊柱的所述另一端的末端，所述支撐桿穿設(shè)在所述多個(gè)脊椎、多個(gè)椎間盤、壓蓋中；

所述兩對(duì)傳動(dòng)線的其中一對(duì)傳動(dòng)線的所述另一端和另一對(duì)傳動(dòng)線的所述另一端均分別穿過所述脊椎、椎間盤、壓蓋并經(jīng)由套線圈固定；

所述壓蓋帽與所述壓蓋連接，用于固定所述套線圈。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向模塊包括一固定盤、兩個(gè)舵機(jī)、兩個(gè)舵盤、一脊柱、兩對(duì)傳動(dòng)線和一舵輪；