[发明专利]一种模块化的仿生机器海豚推进机构

权利要求书

1.一种模块化的仿生机器海豚的推进机构，其特征在于，该推进机构包括骨架，固定在骨架一侧的直流电机，固定在直流电机输出轴上的传动大齿轮、与传动大齿轮啮合的传动小齿轮、与传动小齿轮固定的主轴、由主轴旋转驱动的一套曲柄滑块机构、由曲柄滑块机构中的滑块上下运动驱动的齿轮齿条机构和固定在齿轮齿条机构中的齿轮轴上的连接圆筒，其中通过连接圆筒来连接后续关节或者尾鳍，其中通过所述齿轮齿条机构中的齿轮轴上下拍动来模仿生物海豚的拍动运动，齿轮轴的输出角度与曲柄滑块机构中的曲柄长度相关，通过改变曲柄的长度，能够改变齿轮轴的输出角度，所述齿轮轴的拍动频率与电机转速正相关，直流电机经减速箱后，经传动齿轮系传动将运动传入主轴，主轴的转动驱动曲柄转动，曲柄的转动带动连杆运动驱动滑块相对于光轴上下滑动，滑块上固定有齿条，滑块的上下运动带动齿条上下运动，由齿条带动齿轮轴旋转形成上下拍动的运动。

2.如权利要求1所述的推进机构，其特征在于，直流电机通过电机前支架和电机后支架固定在骨架上，直流电机的输出轴上固定有传动大齿轮，在尾部密封时，在传动大齿轮2的外部套有电机齿轮挡圈，电机齿轮挡圈通过螺钉固定在电机前支架上。

3.如权利要求2所述的推进机构，其特征在于，电机齿轮挡圈1采用聚四氟乙烯材料制作而成。

4.如权利要求2所述的推进机构，其特征在于，传动小齿轮固定在主轴的前端，主轴通过主轴前部轴承和主轴尾部轴承固定在骨架的中心位置，轴承固定圆筒套在主轴上，安装在主轴前部轴承和主轴尾部轴承之间，起到轴承端盖的作用，防止轴承脱落，同时轴承端盖固定在骨架外侧，防止主轴前部轴承脱落。

5.如权利要求4所述的推进机构，其特征在于，在主轴的末端固定有曲柄滑块机构中的曲柄，曲柄的另一端与铜轴配合，在铜轴上依次串联有曲柄挡圈、曲柄、曲柄垫片和连杆，通过铜轴的作用将曲柄和连杆串联起来，连杆和滑块垫片通过连接螺栓与滑块相配合，连杆和滑块垫片与连接螺栓的光轴部分相配合，滑块与连接螺栓的螺纹部分紧密连接，在滑块上通过过盈配合安装有两个仿轴承，仿轴承与光轴间隙配合，仿轴承在光轴上上下滑动，光轴通过光轴挡板固定在骨架上，在滑块的后部固定有齿条，齿条与齿轮轴相啮合，齿轮轴固定在旋转轴上，旋转轴通过尾部轴承安装在骨架上，尾部轴承挡圈套在旋转轴上，安装在尾部轴承和齿轮轴之间，起到轴承端盖的作用，防止轴承脱落，在齿轮轴的末端固定有连接圆筒，通过连接圆筒与后续部件相连接。

6.如权利要求5所述的推进机构，其特征在于，光轴的直径为3mm，没有相应的滑动轴承，在滑块上内嵌两个仿轴承，仿轴承采用聚四氟乙烯材料制作而成。

7.如权利要求6所述的推进机构，其特征在于，直流电机的输出轴转动带动固定在其上的传动大齿轮旋转，由传动大齿轮旋转带动传动小齿轮旋转，由传动小齿轮的转动带动主轴的转动，由主轴的转动带动曲柄的旋转，曲柄的旋转带动连杆运动，连杆的运动会带动滑块沿光轴上下滑动，滑块的上下运动会带动齿条的上下运动，由齿条的上下运动会带动与之啮合的齿轮轴上下拍动，这就形成了机器海豚尾部的上下拍动运动。

8.如权利要求7所述的推进机构，其特征在于，通过改变直流电机的转速能够改变齿轮轴的拍动频率，通过改变曲柄的长度能够改变齿轮轴上下拍动的幅度。

9.如权利要求8所述的推进机构，其特征在于，所述曲柄滑块机构其行程速比系数为1。

10.如权利要求9所述的推进机构，其特征在于，该推进机构中的运动部件采用45号钢制作而成，滑块采用黄铜制作，其余部件均采用硬质铝合金制作而成。