[發明專利]一種基于張拉整體原理的仿生機械魚

有效

• 申請號: 202010961613.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112093017B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 馬廣英;包曉成;姚云龍;陳原;王光明
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B63H1/36
• 分類號: B63H1/36
• 代理公司: 北京頭頭知識產權代理有限公司 11729
• 代理人: 白芳仿;劉鋒

1.一種基于張拉整體原理的仿生機械魚，包括依次連接的頭部(1)、軀干部和尾部(2)，其特征在于：所述軀干部包括至少一組張拉推進部(3)，相鄰所述張拉推進部(3)之間以及所述張拉推進部(3)與所述頭部(1)、所述尾部(2)均為固定連接；每組所述張拉推進部(3)包括兩個軸線豎直設置的第一轉動件(4)和第二轉動件(5)，所述第一轉動件(4)和所述第二轉動件(5)的上部通過第一連接架(6)連接，所述第一轉動件(4)和所述第二轉動件(5)的下部通過第二連接架(7)連接，所述第一連接架(6)與所述第一轉動件(4)、所述第二轉動件(5)之間以及所述第二連接架(7)與所述第一轉動件(4)、所述第二轉動件(5)之間均通過具有預緊力的彈性元件連接，使所述頭部(1)、所述軀干部和所述尾部(2)保持懸浮平衡；所述第一轉動件(4)和所述第二轉動件(5)的中部與張拉驅動組件連接，使所述第一轉動件(4)和所述第二轉動件(5)實現自轉。

2.根據權利要求1所述的基于張拉整體原理的仿生機械魚，其特征在于：所述第一連接架(6)與所述第二連接架(7)之間具有軸線豎直且位于所述第一轉動件(4)和所述第二轉動件(5)之間的中間支柱(8)，所述張拉驅動組件包括具有預緊力的第一寬拉帶(9)、第二寬拉帶(10)、第三寬拉帶(11)和第四寬拉帶(12)；

所述第一寬拉帶(9)的一端與所述第一轉動件(4)的柱面固定連接，另一端穿過所述第一轉動件(4)與所述中間支柱(8)的間隙進而連接設置于所述中間支柱(8)柱面上對應位置的第一驅動件(13)；

所述第二寬拉帶(10)位于所述第一寬拉帶(9)的下方且與所述第一寬拉帶(9)左右對稱設置，所述第二寬拉帶(10)的一端與所述第一轉動件(4)的柱面固定連接，另一端穿過所述第一轉動件(4)與所述中間支柱(8)的間隙進而連接設置于所述中間支柱(8)柱面上對應位置的第二驅動件(14)；

所述第三寬拉帶(11)的一端連接設置于所述中間支柱(8)柱面上對應位置的第三驅動件(15)，另一端穿過所述中間支柱(8)與所述第二轉動件(5)的間隙進而與所述第二轉動件(5)的柱面固定連接；

所述第四寬拉帶(12)位于所述第三寬拉帶(11)的下方且與所述第三寬拉帶(11)左右對稱設置，所述第四寬拉帶(12)的一端連接設置于所述中間支柱(8)柱面上對應位置的第四驅動件(16)，另一端穿過所述中間支柱(8)與所述第二轉動件(5)的間隙進而與所述第二轉動件(5)的柱面固定連接。

3.根據權利要求2所述的基于張拉整體原理的仿生機械魚，其特征在于：所述第一轉動件(4)與所述第一寬拉帶(9)、所述第二寬拉帶(10)的接觸面為弧形面，所述第二轉動件(5)與所述第三寬拉帶(11)、所述第四寬拉帶(12)的接觸面為弧形面，所述中間支柱(8)與所述第一寬拉帶(9)、所述第二寬拉帶(10)、所述第三寬拉帶(11)、所述第四寬拉帶(12)的接觸面為弧形面。

4.根據權利要求3所述的基于張拉整體原理的仿生機械魚，其特征在于：所述第一轉動件(4)與所述第一寬拉帶(9)、所述第二寬拉帶(10)的接觸面為光滑的圓弧面，所述第二轉動件(5)與所述第三寬拉帶(11)、所述第四寬拉帶(12)的接觸面為光滑的圓弧面，所述中間支柱(8)與所述第一寬拉帶(9)、所述第二寬拉帶(10)、所述第三寬拉帶(11)、所述第四寬拉帶(12)的接觸面為光滑的圓弧面。

5.根據權利要求4所述的基于張拉整體原理的仿生機械魚，其特征在于：所述第三寬拉帶(11)與所述第一寬拉帶(9)水平位置相同，所述第四寬拉帶(12)與所述第二寬拉帶(10)水平位置相同。

6.根據權利要求2所述的基于張拉整體原理的仿生機械魚，其特征在于：所述第一驅動件(13)、所述第二驅動件(14)、所述第三驅動件(15)和所述第四驅動件(16)為伺服電機或直線電機，用于提供水平方向拉力。