[發明專利]一種撲翼式仿生轉向機構

在審

• 申請號: 202011482485.4
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112441202A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 孫鵬;付為國;陳華奎;曹凱;葉曉東;徐林森
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;常州先進制造技術研究所
• 主分類號: B63C11/52
• 分類號: B63C11/52;B63G8/20
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 孫琴;何梅生

本發明公開了一種撲翼式仿生轉向機構，包括基板，基板上設有左右對稱分布的兩套撲翼單元，每套撲翼單元包括一組仿生擺動機構和一組仿生旋轉機構，每組仿生擺動機構包括第一電機、主動齒輪、從動齒輪；每組仿生旋轉機構包括第二電機、仿生撲翼；通過第一電機帶動主動齒輪轉動，主動齒輪再帶動從動齒輪轉動，安裝在從動齒輪上的仿生旋轉機構隨著從動齒輪一起轉動，從而帶動仿生撲翼繞著從動齒輪的軸心線轉動，實現對兩套撲翼單元中兩個仿生撲翼之間角度的調整；通過第二電機帶動仿生撲翼繞著連接軸的軸心線轉動，實現對仿生撲翼自身角度的調整。本發明的優點：結構簡單，靈活性高，噪音小，能量利用率高。

技術領域

本發明涉及仿生機器人領域，尤其涉及的是一種撲翼式仿生轉向機構。

背景技術

水下機器人的高機動性是滿足海洋環境研究、海底資源勘探和海防戰略需求的重要指標。轉向機構是實現水下機器人高機動性的關鍵機構。現有的水下機器人的轉向機構在水下作業時存在靈活性差、噪音高、能量利用率低的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種結構簡單、靈活性好、噪音小、能量利用率高的撲翼式仿生轉向機構。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種撲翼式仿生轉向機構，包括基板，所述基板上設有左右對稱分布的兩套撲翼單元，每套撲翼單元包括一組仿生擺動機構和一組仿生旋轉機構；

每組仿生擺動機構包括第一電機、主動齒輪、從動齒輪，第一電機固定安裝在基板上，主動齒輪固定套裝在第一電機的輸出軸上，從動齒輪轉動安裝在基板上，且從動齒輪的軸心線與基板相垂直，從動齒輪與主動齒輪相嚙合；

每組仿生旋轉機構包括第二電機、仿生撲翼，所述第二電機固定安裝在從動齒輪背離基板一端的端面上，仿生撲翼的一端設有連接軸，仿生撲翼的連接軸與第二電機的輸出軸同軸固定連接，且仿生撲翼的連接軸與從動齒輪的軸心線相垂直；

通過第一電機帶動主動齒輪轉動，主動齒輪再帶動從動齒輪轉動，安裝在從動齒輪上的仿生旋轉機構隨著從動齒輪一起轉動，從而帶動仿生撲翼繞著從動齒輪的軸心線轉動，實現對兩套撲翼單元中兩個仿生撲翼之間角度的調整；通過第二電機帶動仿生撲翼繞著連接軸的軸心線轉動，實現對仿生撲翼自身角度的調整。

進一步的，所述仿生撲翼的連接軸通過一個軸承座轉動支撐，軸承座固定安裝在基板上，仿生撲翼的連接軸與第二電機的輸出軸之間通過聯軸器相連接。

進一步的，所述仿生撲翼呈扁平狀。

進一步的，所述從動齒輪通過一個軸承轉動套裝在一個中心軸上，中心軸固定在基板上，中心軸上在位于軸承外側套裝有一個卡簧。

進一步的，所述第一電機通過一個呈Z字形的第一電機支座安裝在基板上。

進一步的，所述第二電機通過一個呈L形的第二電機支座安裝在從動齒輪上。

本發明相比現有技術具有以下優點：

本發明提供的一種撲翼式仿生轉向機構，其通過設置兩套左右對稱的撲翼單元，每套撲翼單元包括一組仿生擺動機構和一組仿生旋轉機構，通過仿生擺動機構能帶動整個仿生旋轉機構整體擺動，從而帶動仿生撲翼前后擺動，從而能實現仿生轉向機構的前進或后退；通過仿生旋轉機構可帶動仿生撲翼自身旋轉，從而調整仿生撲翼與水面的角度，進而能調節前進阻力的大小，當左右兩套撲翼單元的前進阻力調整為不相同時，即可控制仿生轉向機構向左轉彎或向右轉彎。將該仿生轉向機構運用于水下機器人，可實現前進、后退、向左轉彎或向右轉彎的靈活控制，且本發明結構簡單，噪音小，能量利用率高。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明的仿生旋轉機構的結構示意圖。

圖3是本發明的仿生擺動機構結構示意圖。