[发明专利]仿生水面运动装置

说明书

技术领域

本发明涉及仿生技术，尤其涉及一种仿生水面运动装置。

背景技术

在热带雨林里有一种蛇怪蜥蜴(basilisk lizard)，它们有一种特别的能力，可以用后肢在水面奔跑，速度可以达到每秒钟1.5米，能在水面连续跑4.5米左右。

生物学家将蛇怪蜥蜴在水面跑的全过程用高速摄像机拍下来，录像显示，蛇怪蜥蜴在水上跑的每一步动作可以分成三部分：拍击、扑打、还原。

科学家通过录像分析发现，蛇怪蜥蜴的脚向下拍击水面，迫使水下沉或从脚下流走，同时在脚的周围形成一个气袋，这一动作产生了一个支撑力，这个支撑力足以使蛇怪蜥蜴的脚掌向后扑打时将蜥蜴的身体支撑在水面上。而腿向后扑打又产生了使其前进的力。这种蜥蜴有高超的水面行走技术，能产生一种类似于斜面支撑力的强大力量使它保持在水面上。

目前，已有针对蛇怪蜥蜴的仿生装置，其采用腿式运动机构，并能实现在水面上跑步的基本功能，但其跑步姿态尚不稳定，稍有波浪就会翻沉。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种仿生水面运动装置，能实现对蛇怪蜥蜴的仿生，提高其运动稳定性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种仿生水面运动装置，包括：电机、电机支架、固定于所述电机传动轴上的第一传动齿轮、第一传动轴、第一万向传动齿轮、第二传动轴、第二万向传动齿轮、摇杆、用于仿生腿部的曲柄和脚蹼；其中，所述电机固定于所述电机支架上，所述第一传动轴可旋转地固定于所述电机支架上，所述第一传动轴上固定有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合；所述第一传动轴的两端设置有第一万向传动齿轮；所述第二传动轴也固定于所述电机支架上，所述第二传动轴上设置有第二万向传动齿轮，所述第二万向传动齿轮与所述第一万向传动齿轮啮合；所述第二传动轴两端设置有摇杆；所述曲柄包括有两个相互可旋转连接的第一杆和第二杆，所述第一杆可旋转地固定于所述电机支架上，所述第二杆与所述第二传动轴上设置的摇杆连接，所述脚蹼设置于所述第二杆的未与所述第一杆连接的一端上。

优选地，所述电机支架包括两平行设置的连接杆以及固定于两连接杆上的轴支架；所述第一传动轴与所述连接杆平行设置，并穿设于所述轴支架中；所述第二传动轴可旋转地固定于两连接杆上；所述曲柄的第一杆可旋转地固定于所述两连接杆上。

优选地，所述曲柄数量为四个。

优选地，所述脚蹼为圆形板；所述脚蹼以与所述第二杆平行的方式固定于所述第二杆的端部。

优选地，所述电机为重量小于等于36g的小型电机。

优选地，所述第一传动轴、第二传动轴、曲柄、摇杆、脚蹼、电机支架的连接杆均由轻质材料制成。

优选地，所述第一传动轴、第二传动轴、曲柄、脚蹼、电机支架的连接杆均由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯ABS制成。

优选地，所述摇杆5由碳纤制成。

本发明的仿生水面运动装置包括有：电机、电机支架、固定于电机传动轴上的第一传动齿轮、第一传动轴、第一万向传动齿轮、第二传动轴、第二万向传动齿轮、摇杆、用于仿生腿部的曲柄和脚蹼；其中，电机固定于电机支架上，第一传动轴可旋转地固定于电机支架上，第一传动轴上固定有第二传动齿轮，第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合；第一传动轴的两端设置有第一万向传动齿轮；第二传动轴也固定于电机支架上，第二传动轴上设置有第二万向传动齿轮，第二万向传动齿轮与第一万向传动齿轮啮合；第二传动轴两端设置有摇杆；曲柄包括有两个相互可旋转连接的第一杆和第二杆，第一杆可旋转地固定于电机支架上，第二杆与第二传动轴上设置的摇杆连接，脚蹼设置于第二杆的未与第一杆连接的一端上。本发明能很好地模拟出蛇怪蜥蜴，由于所采用的电机及其他部件所使用的材质都比较轻，因此能很好地使其在水面上行走。并且，本发明的仿生水面运动装置的结构经特别设置，能大大提高其运动的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的仿生水面运动装置的结构示意图。

具体实施方式