[实用新型]基于骨架结构的双舵机传动鱼尾推进装置

说明书

本实用新型公开了一种基于骨架结构的双舵机传动鱼尾推进装置，包括鱼尾骨架和尾鳍，所述鱼尾骨架包括数个环形骨架，且鱼尾骨架连接尾鳍的一端为后端，另一端为前端，所述环形骨架为五个，从前端到后端依次为第一环形骨架到第五环形骨架，且从前端到后端尺寸依次减小；第一环形骨架和第四环形骨架内各设有一双轴舵机，第一双轴舵机扭矩大于第二双轴舵机，转动频率小于第二双轴舵机。本实用新型中通过两个双轴舵机的结合，克服了目前仿生鱼设计中采用减速箱以及基于偏心轮的电机，结构较为复杂，形态上不能实现真正意义上的仿生的缺陷，使本实用新型在结构简单的同时，依然能够快速、灵活的运动，以应对复杂环境。

技术领域

本实用新型涉及一种仿生骨架结构，尤其涉及一种基于骨架结构的双舵机传动鱼尾推进装置。

背景技术

目前，我国水污染情况越来越受大众关注。若能实时监测水质，尽早发现污染源，提前采取措施，便能减轻污染。现在国内外主要的水质监测的方式有人工采样，浮标法和生物检测法，化学检验法准确度高，但费时费力。浮标监测时效性强，但监测范围有限。而生物检测属于生物友好型，但测试周期长。所以现在出现了一种新的测试方法，通过在待测水域内设置仿生机器鱼，并通过其搭载传感器实现对水质的高精度测量，结合无线通信技术，机器鱼能够将采集的数据发送给接收装置，以提高水质监测的实时性，由于结合仿生机器鱼能够灵活游动的特性，能够实现对一片水域的不同区域进行监测。

目前机器鱼已有三种成熟的推动方式，分别为喷射式、尾鳍推动推动方式、胸鳍和腹鳍推动方式，其中尾鳍推动方式能够实现较大功率的推进，并且最符合金枪鱼等鱼种的游行姿态，所以应用最为广泛，但该结构依然存在以下缺陷：

1、对于仿生鱼的身体和尾部的设计，其推动装置目前存在采用减速箱以及基于偏心轮的电机，结构较为复杂，形态上不能实现真正意义上的仿生。

2、鱼体整体质量较重，并且不能实现对机器鱼的精确控制，无法真正实现模拟金枪鱼等鱼类的复杂运动，不利于仿生机器鱼在复杂环境，如较多障碍物下进行水质监测的任务。

3、尾鳍大多没有精心设计，不符合尾鳍的仿生设计。

发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，结构简单、整体质量轻、运动简单、速度快，能实现精确控制的基于骨架结构的双舵机传动鱼尾推进装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种基于骨架结构的双舵机传动鱼尾推进装置，包括鱼尾骨架和尾鳍，所述鱼尾骨架包括数个环形骨架，且鱼尾骨架连接尾鳍的一端为后端，另一端为前端，所述环形骨架为五个，从前端到后端依次为第一环形骨架到第五环形骨架，且从前端到后端尺寸依次减小；

第一环形骨架和第四环形骨架内各设有一双轴舵机，分别为第一双轴舵机和第二双轴舵机，两双轴舵机上下两端的输出轴各连接一水平的舵机桨；

第一双轴舵机的两舵机桨固定连接第二环形骨架的上下两端，用于带动第二环形骨架水平摆动，第二双轴舵机的两舵机桨固定连接第五环形骨架的上下两端，用于带动第五环形骨架水平摆动，其余相邻环形骨架间固定连接，第一双轴舵机扭矩大于第二双轴舵机，转动频率小于第二双轴舵机；

第五环形骨架朝向尾鳍的一端设有用于固定尾鳍的固定凹槽，所述固定凹槽的凹槽区域竖直设置且朝向尾鳍，所述尾鳍朝向鱼尾骨架的一端插入固定凹槽中可拆卸连接，所述鱼尾骨架外壁包覆有防水橡胶层；

所述鱼尾骨架长度为160mm，尾鳍长度140mm，所述鱼尾骨架前端用于连接鱼头和鱼身，且鱼头和鱼身的总长度为280mm，所述尾鳍面积M为9347mm²，尾鳍对称两端最长距离L=180mm，尾鳍展弦比=L*L/M= 3.46。