[发明专利]一种纵横复合波仿生推进装置

说明书

本发明公开了一种纵横复合波仿生推进装置，包括机壳、波动鳍和依次间隔安装在机壳上的多个摆动单元，摆动单元包括安装在机壳上的摆动驱动件和与摆动驱动件的驱动端相连的鳍条，各摆动单元的鳍条均与波动鳍相连，鳍条通过能弹性弯曲变形的弹性部件与摆动驱动件的驱动端相连。该纵横复合波仿生推进装置具有结构简单、成本低、易于制作、行走效率高等优点。

技术领域

本发明涉及行走装备技术领域，具体涉及一种纵横复合波仿生推进装置。

背景技术

水陆两栖机器人相比单维度下工作下的机器人有着更大的活动范围和应用领域，结合地球的水陆分布的比例，水陆两栖机器人的研究与开发得到了广泛的关注和研究。水陆两种环境差异性较大，水陆两栖机器人核心技术就是更为复杂推进结构。传统的设计思路是水下和陆地上分别采用不同推进结构，如水中采用螺旋桨，陆地采用轮式等。这种设计使得水陆两栖机器人结构过于复杂，可靠性低，维护不便，能效不高等问题。为此，结合自然界对环境适应能力生物，设计出能够同时满足水下和陆地仿生波动鳍推进装置。

波动鳍在水下波动推进技术各国已进行了充足的研究，但在陆地上行走方面，目前虽然可以实现波动鳍陆地推进，并只是将波动鳍立起通过整个外沿行走方案，且仅仅考虑到了波动鳍的横波传递，行走效率并不是很高。并且波动鳍材料通常采用橡胶，这种柔性的材料在水中可以实现良好的波动推进，但在刚性的陆地上，单一的橡胶难以完成支撑和波形的展成，需要进行特殊的处理。

在波动领域，常常考虑到横波而忽略了纵波对运动和传递的影响，如何通过特殊的方法，能够将两者的运动结合起来共同应用于水陆两栖机器人当中，并辅以采用特殊的结构，能够共同整合并设计出高效的仿生行走机构，是解决通过波动鳍实现水陆两栖高效推进的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、成本低、易于制作、行走效率高的纵横复合波仿生推进装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种纵横复合波仿生推进装置，包括机壳、波动鳍和依次间隔安装在机壳上的多个摆动单元，所述摆动单元包括安装在机壳上的摆动驱动件和与所述摆动驱动件的驱动端相连的鳍条，各摆动单元的鳍条均与所述波动鳍相连，所述鳍条通过能弹性弯曲变形的弹性部件与所述摆动驱动件的驱动端相连。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述弹性部件为弹簧钢片。

所述鳍条通过转动组件以可转动方式连接于弹性部件上。

所述鳍条的转动轴线垂直于所述鳍条的摆动轴线。

所述转动组件包括连接于弹性部件上转动座和连接于鳍条上的转轴，所述转轴通过轴承机构可转动的安装在转动座上。

所述转轴具有两个间隔布置的连接部，所述鳍条夹设安装在两个所述连接部之间并通过紧固件与两个所述连接部紧固连接。

所述波动鳍远离机壳的侧边设有沿该侧边延伸布置的弹性条，所述弹性条的弯曲刚度大于波动鳍的弯曲刚度。

所述波动鳍的侧边卷绕包覆所述弹性条。

所述机壳安装有可拆卸的安装支架，各摆动单元的摆动驱动件通过紧固件以可拆卸方式安装在所述安装支架上。

所述机壳上安装有至少九个摆动单元，相邻两个摆动单元的相位差为90°。

与现有技术相比，本发明的优点在于：