[发明专利]一种仿生胸鳍运动装置

权利要求书

1.一种仿生胸鳍运动装置，其特征在于：包括主电机、副电机、主梁、曲轴和环框，所述的主梁为圆柱状的直杆，所述的曲轴是由圆柱状直杆和固定架组合而成的直杆中心不在一条直线上的结构，所述的固定架将前后两段直杆固定，其目的是确保与曲轴连接的环框在曲轴的带动下实现不同的扭转角度，所述的主梁和曲轴通过固定支座相连，所述的环框包括扭转环框和固定环框，所述的固定环框为仿生胸鳍根部的第一个环框，固定环框与主梁固定连接，所述扭转环框为其余的环框，扭转环框与主梁通过轴承连接，与曲轴通过扭转环框内部的滑动槽连接，所述的主电机与主梁的一端相连，带动主梁及与其连接的环框、副电机和曲轴作上下拍动，所述的副电机与曲轴的一端相连，带动曲轴转动，所述的曲轴在扭转环框内滑动，同时带动扭转环框绕主梁转动。

2.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的主电机的电机输出轴中心线与仿生胸鳍展向截面平行，主电机性能和尺寸参数依据仿生胸鳍的设计要求进行设计。

3.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的副电机的电机输出轴中心线与主电机输出轴中心线垂直，副电机性能和尺寸参数依据仿生胸鳍的设计要求进行设计。

4.根据权利要求3所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的副电机安装在固定环框上。

5.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的主梁的长度由仿生胸鳍的长度确定，其直径需满足所选择的主梁材料在承受胸鳍摆动最大外力载荷情况下，确保主梁不产生弯曲变形，同时还需要满足主梁在环框内安装及主梁中心线与曲轴中心线距离的要求；所述的主梁可为等直径的圆柱状直杆或变直径的圆柱状直杆。

6.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的曲轴的直径需满足所选择的直杆材料在承受胸鳍扭转最大外力载荷情况下，确保曲轴不产生弯曲变形，同时还需要满足曲轴在环框内安装及曲轴中心线与主梁中心线距离的要求,所述的曲轴上不同直杆中心线距离主梁中心线的最大和最小距离根据其对应连接的扭转环框最大扭转角度来确定。

7.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的固定架为一块平板，在平板的上下两面的合适位置打孔，分别固定前后两端曲轴，孔中心之间的距离由此处曲轴中心线距离主梁中心线的距离确定，固定架的厚度、形状以及选材以满足曲轴扭转的强度要求为设计前提，重量越轻越好。

8.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的固定支座为对称的两部分结合而成，每部分为两个相连的半圆型槽，半圆形槽的直径由当前位置的轴承外径确定，两个圆形槽之间的距离由当前位置主梁和曲轴之间的距离确定。

9.根据权利要求1所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的扭转环框的个数由仿生胸鳍的大小及要求得到的运动效果确定；所述的扭转环框内设有滑动槽，所述的滑动槽的宽度大于等于此处曲轴的直径，滑动槽的长度应大于此处曲轴绕副电机转动的圆周直径与曲轴直径之和；所述的扭转环框的形状由扭转环框所在处的仿生胸鳍的外形确定，所述的扭转环框的宽度应满足滚动轴承固定安装及环框的强度要求，在满足二者的情况下，宽度尽量小。

10.根据权利要求2所述的仿生胸鳍运动装置，其特征在于：所述的固定环框的外形由仿生胸鳍的外形确定，在内部设计副电机连接结构，固定环框宽度应满足副电机固定支撑的尺度要求，并且应满足在承受胸鳍运动过程中最大外力载荷情况下，环框不发生弯曲变形。