[发明专利]一种三自由度仿生机器鱼胸鳍嵌套式推进机构在审
申请号: | 201810875160.9 | 申请日: | 2018-08-03 |
公开(公告)号: | CN108820170A | 公开(公告)日: | 2018-11-16 |
发明(设计)人: | 陈引娟;董迎波;李宗刚;石慧荣;葛立明;赵冬艳;张晓燕;刘荣珍 | 申请(专利权)人: | 兰州交通大学 |
主分类号: | B63C11/52 | 分类号: | B63C11/52;B63G8/14;B63G8/08 |
代理公司: | 北京智客联合知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11700 | 代理人: | 李戍 |
地址: | 730000 甘肃*** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 滑座 滑块 外齿轮 舵机 仿生机器鱼 内齿轮部件 三自由度 推进机构 胸鳍机构 嵌套式 胸鳍 齿轮部件 齿轮驱动 舵机驱动 弧形滑槽 机构连接 减少运动 啮合传动 配合连接 直接驱动 固定块 齿圈 两组 侧面 | ||
本发明提供一种三自由度仿生机器鱼胸鳍嵌套式推进机构,包括滑座和安装在滑座上的两组上下拍翼机构、摇翼机构、前后拍翼机构、胸鳍机构,其中:胸鳍机构与摇翼机构连接并由摇翼机构直接驱动,上下拍翼机构包括上下拍翼舵机、外齿轮和内齿轮部件,其中摇翼机构通过固定块固定在内齿轮部件的侧面上,上下拍翼舵机驱动外齿轮,并且外齿轮与内齿轮部件啮合传动;前后拍翼机构包括滑座、滑块、上下拍翼舵机,滑块与滑座之间通过弧形滑槽配合连接,上下摇翼机构通过滑块安装在滑座上,上下拍翼舵机通过齿轮驱动滑块上的齿圈。本发明结构紧凑,降低了机构的重量,减少运动时产生的阻力。
技术领域
本发明属于水下生物仿生机械技术领域,具体涉及一种三自由度仿生机器鱼胸鳍嵌套式推进机构。
背景技术
随着科技的发展,人类对水下的探索兴趣大大加快,为了方便水下探索的需要,人们已经发明了一系列可以在水下运动和工作的机器,然而在水下工作,由于环境与陆地大不相同,因此传统的机器耗时耗力,在此基础上,人们根据仿生学原理,发明了一些仿生机器鱼,以便可以简单高效在水下工作。当前水下机器鱼胸鳍为了简化机构多采用一或二自由度,虽然可以实现简单运动,但并没有达到仿生鱼胸鳍可以三自由度运动。为了实现更加逼真的仿生效果和实现复杂运动,仿生机器鱼胸鳍实现三自由度运动已经成为必然需求。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述缺陷,提供一种三自由度仿生机器鱼胸鳍嵌套式推进机构,通过胸鳍可三自由度运动,灵活地实现仿生机器鱼前进、后退、转弯、俯仰以及翻滚等动作,从而使机器鱼可以在水下运动更加快捷自如。
本发明的技术方案,包括:
一种三自由度仿生机器鱼胸鳍嵌套式推进机构,包括滑座和安装在滑座上的两组上下拍翼机构、摇翼机构、前后拍翼机构、胸鳍机构,其中:所述胸鳍机构与所述摇翼机构连接并由所述摇翼机构直接驱动,所述上下拍翼机构包括上下拍翼舵机、外齿轮和内齿轮部件,其中所述摇翼机构通过固定块固定在所述内齿轮部件的侧面上,所述上下拍翼舵机驱动所述外齿轮,并且所述外齿轮与所述内齿轮部件啮合传动;所述前后拍翼机构包括滑座、滑块、前后拍翼舵机,所述滑块与所述滑座之间通过弧形滑槽配合连接,所述上下摇翼机构通过滑块安装在所述滑座上,所述前后拍翼舵机通过齿轮驱动所述滑块上的齿圈。
所述两组上下拍翼机构、摇翼机构、前后拍翼机构、胸鳍机构呈对称布置。
所述胸鳍机构包括胸鳍、输出轴和关节轴承,所述胸鳍与所述输出轴连接,所述输出轴与所述关节轴承连接,并且所述关节轴承连接在所述摇翼机构上。
所述摇翼机构包括摇翼舵机,所述摇翼舵机直接与所述关节轴承连接。
所述摇翼机构的两侧分别通过一个固定块固定在所述内齿轮部件的侧面,并且所述内齿轮部件设为双侧对称结构。
所述内齿轮部件不超过四分之一圆周的弧形结构。
所述胸鳍的形状为扇形。
所述滑座的材料由黄铜或铝合金制成。
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