[实用新型]一种双关节机械鱼尾部推进机构

说明书

本实用新型涉及一种双关节机械鱼尾部推进机构，包括固定支架、尾部摆动框架以及尾鳍，尾部摆动框架的上侧设有与固定支架铰接的前连杆A，前连杆A前端与尾部摆动框架的前端铰接，尾部摆动框架前端下部固联有前连杆B，前连杆B与固定支架的下端铰接；尾鳍的前端固联有后连杆，后连杆与尾部摆动框架后端铰接，尾部摆动框架的内部设有前随动框和后随动框，前随动框上端与前连杆A后端铰接，前随动框内部设有前偏心轮，后随动框上端与后连杆前端铰接，后随动框的内部设有后偏心轮，前偏心轮与后偏心轮经直流推进电机驱动旋转。本实用新型不仅具有双关节能较好对生物的尾部进行仿真，而且可获得更高的推进速度，适合于长时间使用的场合。

技术领域：

本实用新型涉及一种双关节机械鱼尾部推进机构。

背景技术：

鱼类以其快速、高效的机动性能赢得了人类的称赞, 20世纪90年代以前对于鱼类仿生学的研究主要集中于理论方面，90年代各国纷纷运用鱼类推进机理研发新的水下航行器。1994年MIT的M.Triantafyllou研究组成功研制了世界上第一条真正意义上的仿生机器鱼。此后,仿生机器鱼的研究逐渐成为机器人领域的研究热点。国外有代表性的成果还有美国东北大学海洋科学中心利用形状记忆合金(SMA)和连杆机构开发了波动推进的机器鳗鱼。日本名古屋大学ToshioFukuda教授在微型仿鱼水下推进器方面开展研究,先后研制出形状记忆合金驱动微型身体波动式水下推进器和压电陶瓷(PZT〉驱动的双鳍鱼型微机器人。日本运输省船舶技术研究所（NMRI)自1999年来开展了一系列机器鱼研究项目,并开发了一种新型发动机半自由活塞型斯特灵发动机作为机器鱼的动力源。在中国,哈尔滨工程大学开展了仿生机器章鱼的研究工作。北京航空航天大学机器人研究所设计研制了机器鳗鱼、机器海豚以及SPC仿生机器鱼。

目前研究机器鱼的组织机构很多,机器鱼推进实现方法也很多,主要有舵机推进和直流电机驱动两种。使用舵机作为动力驱动电机的机器鱼,由于舵机转动力矩小、易损坏、响应速度慢等缺点,不适合于长时间使用的场合。因此，有必要设计一种新的机械鱼尾部推进机构替代现有的舵机驱动方式。

实用新型内容：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种双关节机械鱼尾部推进机构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种双关节机械鱼尾部推进机构，包括从前往后依次设置的固定支架、尾部摆动框架以及尾鳍，所述尾部摆动框架的上侧设有与固定支架水平铰接的前连杆A，所述前连杆A的前端与尾部摆动框架的前端水平铰接，尾部摆动框架的前端下部固联有前连杆B，所述前连杆B与固定支架的下端水平铰接；所述尾鳍的前端固联有后连杆，所述后连杆与尾部摆动框架的后端水平铰接，所述尾部摆动框架的内部从前往后依次设有前随动框和后随动框，所述前随动框的上端与前连杆A的后端水平铰接，前随动框的内部设有用以驱动前随动框做左右平移运动的前偏心轮，所述后随动框的上端与后连杆的前端水平铰接，后随动框的内部设有用以驱动后随动框做左右平移运动的后偏心轮，所述前偏心轮与后偏心轮经固联在尾部摆动框架前端的直流推进电机驱动旋转。

进一步的，所述前随动框包括位于尾部摆动框架内部的矩形状前移动框体，所述前移动框体的顶部竖设有贯穿尾部摆动框架顶部的前导杆，所述前导杆的顶部竖设有用以与前连杆A的后端水平铰接的铰接轴A；所述后随动框包括位于尾部摆动框架内部的矩形状后移动框体，所述后移动框体的顶部竖设有贯穿尾部摆动框架顶部的后导杆，所述后导杆的顶部竖设有用以与后连杆的前端水平铰接的铰接轴B。

进一步的，所述前偏心轮位于前移动框体的内部，前偏心轮与前移动框体的左右侧壁相切；所述后偏心轮位于后移动框体的内部，后偏心轮与后移动框体的左右侧壁相切。

进一步的，所述前偏心轮与后偏心轮的相位角存在90°的相位差。

进一步的，所述尾部摆动框架的顶面前端和底面前端分别设有用以与前移动框体滑动配合的前纵向滑槽，尾部摆动框架的顶面后端和底面后端分别设有用以与后移动框体滑动配合的后纵向滑槽。