[发明专利]一种水下动力组件以及水下机器人

说明书

本发明提出了一种水下动力组件以及水下机器人，水下动力组件包括：固定架、拉绳驱动装置、拉绳以及形变机构；形变机构的根部固设于固定架上；拉绳驱动装置固设于固定架上；拉绳为两组，两组拉绳分别活动连接在形变机构的上下两侧，拉绳的两端分别与拉绳驱动装置以及形变机构的端部固定，其中，拉绳驱动装置能驱动两组拉绳分别拉紧和松弛，以使形变机构产生形变并向上或向下扑动。本发明提供的水下动力组件，拉绳驱动装置能够驱动两组拉绳分别拉紧和松弛，这样，拉绳使形变机构产生形变并向上或向下扑动，进而能够为水下机器人提供动力，实现鲼科鱼类的仿生，提高水下机器人在水下的机动能力。

技术领域

本发明涉及水下设备技术领域，具体而言，涉及一种水下动力组件以及一种水下机器人。

背景技术

传统的水下航行器主要是利用螺旋桨的推进方式，这种推进方式局限在于低速环境下性能不佳，噪声较大，机动性较差。如今，人们对于水下航行器的要求越来越高，以应对海洋中出现的复杂情况，需要水下航行器在低速环境下具有良好的机动性和稳定性。螺旋桨推进方式已经难以满足这一要求。

研究发现，水下生物经过上万年的进化，已经很好地适应了复杂的海洋环境。人们根据推进方式的不同，将其分为两类，第一种是通过身体尾鳍的摆动进行推进，其特点是启动速度快，静水航行效率高。该推进模式常见于像鲹科目的鱼类中。第二种主要是利用胸鳍的拍打来进行推进，其特点是机动性强，抗干扰能力强，以及低速条件下推进效率高，常见于鳐科目和鲼科目的鱼类当中。通过对海洋生物推进方式的模仿，人们研制出了许多新型的推进装置，取得了良好的推进效果。

在众多的海洋生物当中，鲼科鱼类在游动过程中有着较高的推进效率，同时兼有优良的机动特性和良好的稳定性，能够应对各种海洋状况；是很好的仿生对象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种水下动力组件。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述水下动力组件的水下机器人。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种水下动力组件，包括：固定架、拉绳驱动装置、拉绳以及形变机构；形变机构的根部固设于固定架上；拉绳驱动装置固设于固定架上；拉绳为两组，两组拉绳分别活动连接在形变机构的上下两侧，拉绳的两端分别与拉绳驱动装置以及形变机构的端部固定，其中，拉绳驱动装置能驱动两组拉绳分别拉紧和松弛，以使形变机构产生形变并向上或向下扑动。

本方案中，拉绳驱动装置能够驱动两组拉绳分别拉紧和松弛，这样，拉绳使形变机构产生形变并向上或向下扑动，进而能够为水下机器人提供动力，实现鲼科鱼类的仿生，提高水下机器人在水下的机动能力。

通过设置拉绳和拉绳驱动装置，能够使形变机构的形变过渡更加自然，同时控制方便，可靠性高。

其中，形变机构的根部和端部为形变机构相对的两端。

在上述技术方案中，优选地，形变机构包括：根部连接板、端部连接板、多个中间连接板以及连接骨架；根部连接板固设于固定架上；多个中间连接板依次设置在根部连接板以及端部连接板之间，两组拉绳依次穿过多个中间连接板的上下两侧并分别与端部连接板的上下两侧固定连接；连接骨架为两个且设于根部连接板的左右两侧，连接骨架依次连接根部连接板、中间连接板以及端部连接板，其中，拉绳能带动中间连接板以及端部连接板移动，连接骨架转动，以使形变机构向上或向下扑动。

在上述任一技术方案中，优选地，形变机构位于初始位置时，根部连接板、中间连接板以及端部连接板竖直设置，连接骨架为菱形伸缩架，菱形伸缩架的铰接点连接在根部连接板、中间连接板以及端部连接板的上下两侧。

在上述任一技术方案中，优选地，根部连接板、中间连接板以及端部连接板宽度相同且高度相同。