[发明专利]一种尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼

说明书

技术领域

本发明涉及一种尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼。

背景技术

目前，为了实现鱼尾的尾鳍推动力研究，一般需要制作尾鳍推进式的仿生机器鱼，现有技术一般是制作与鱼的形状基本相同的外壳，然后在鱼形外壳内设置复杂的传动机构，从而从内部驱动机器鱼的尾鳍动作，而且还需要保证机器鱼处于水中一定深度，为此需要设置一系列能够保证机器鱼处于一定水深的结构或装置，导致机器鱼的设计和加工特别复杂，尤其是需要频繁调整尺寸、驱动力等以便获取多组参数的试验研究时，这种机器鱼的复杂性大大降低了研究过程的效率，延迟研究进程。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、零部件更换方便的尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼。

本发明具体通过以下技术方案实现：

尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼包括船体，船体的底部设有穿孔，穿孔的孔沿处固定有上下延伸的套管，套管具有用于高出水面的上端面以防水从套管进入船体内，套管内穿装有传动柱且传动柱从穿孔中向下穿出，传动柱的下端垂直连接有尾柄，尾柄向船体后方延伸，尾柄的后端通过弹性片连接有尾板，船体内安装有舵机，舵机通过舵盘与传动柱的上端传动连接，船体内还安装有控制器，通过控制器控制舵机转动以带动尾柄左右摆动，尾柄摆动通过弹性片带动尾板摆动。

进一步地，传动柱与套管的内壁之间还设有斯特封。

进一步地，弹性片与尾板可拆连接。

本发明的有益效果为：本发明提供一种简易的自防水机器鱼，尾板、弹性片和尾柄相当于鱼尾，船体漂浮在水面，而尾柄、弹性片和尾柄则通过传动柱将其延伸至水下，船体上的穿孔处设置有上下延伸的套管，套管的长度足够，以便利用连通器原理，使得套管内的水面和套管外的水面处于同一高度，只需控制机器鱼的整体重量使水面位于套管上端面以下；或者利用增加套管长度的方式使得水不会从套管中流向船体即可，通过传动柱的长度可调节尾板处于水中的深度，通过在船体内增加配重也可辅助调节尾板在水中的深度，通过舵机实现对尾柄摆动频率和摆动范围的调节，此结构不仅能满足尾鳍推力性能的研究，而且结构简单、成本低廉，方便变量的改变。

斯特封包括橡胶密封圈和聚四氟乙烯圈，其设置保证了传动柱与套管内壁之间的密封的同时还不影响传动柱的转动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的主视局部剖视示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

附图中标示说明：1-船体，2-舵机，3-舵盘，4-传动柱，5-支撑板，6-铜柱，7-套管，8-尾柄，9-尾板，10-弹性片，11-压紧块，12- 水面，13-斯特封。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼做进一步的解释说明。

如图1和图2所示，尾鳍推力性能研究用自防水机器鱼包括船体 1，船体1结构为现有技术，不再赘述。船体1后端的底部设有穿孔，穿孔上方固定有支撑板5，支撑板5上通过铜柱6和螺母固定有舵机 2，舵机2的输出轴向下设置并穿过支撑板5，并在输出轴上连接有舵盘3，舵盘3下端与传动柱4连接，传动柱4从船底的穿孔处向下穿出，且在传动柱4与船体1的穿孔孔壁之间通过斯特封13进行密封，传动柱4可相对于船体1转动，传动柱4下端垂直连接有尾柄8，尾柄8为刚性杆，尾柄8朝向船体1的后方延伸，尾柄8的后端设有台阶部，台阶部的前端设有螺钉孔，并通过压紧块11和螺钉压装有弹性片10，弹性片10上设有穿孔以供螺钉穿过，弹性片10的后端通过螺钉连接有尾板9，尾板9呈尾鳍形状，大小可根据实验需要调节。船体1上还固定有与舵机2相连的控制器。

如图3所示，船底的穿孔的孔沿处设有套管7，套管7自船底向上延伸，且长度足够长，以防水从套管7进入船体1内，传动柱4从套管7上端下伸并从穿孔穿出，然后与尾柄连接。

使用时，将组装完成的机器鱼放入水中，由于船体1漂浮在水面，尾板9因传动柱4下伸的缘故而处于水下一定深度，机器鱼的重量与船体的浮力的关系使得水面12处于套管7的上端面以下，并处于斯特封13之下，利用连通器的原理，套管7中的水面12与船体1外的水面12处于同一高度，因此水不会从套管上端进入船体；通过控制器即可控制舵机2转动，舵机2的输出轴经过舵盘3-传动柱4-尾柄 8-弹性片10而传递给尾板9，从而带动尾板9左右摆动，由于弹性片 10具有一定弹性，使得尾柄8和尾板9在摆动时为柔性的摆动，类似于鱼尾的摆动，当需要研究不同尺寸的尾鳍的推动力时，可通过拆卸螺钉而更换不同大小的尾板9。