[实用新型]一种直驱空间扑翼式仿生转向机构

说明书

本实用新型公开了一种直驱空间扑翼式仿生转向机构，包括安装底板，安装底板上设有左右对称的两套扑翼单元，每套扑翼单元包括旋转支架、直线电机、接头、旋转关节、仿生扑翼，旋转支架转动设置在安装底板上，直线电机固定安装在旋转支架上，旋转关节包括转轴和摆杆，转轴固定在安装底板上，摆杆的一端转动套装在转轴上，摆杆的另一端与仿生扑翼固定连接，接头的一端与直线电机的输出轴固定连接，接头的另一端通过铰接轴与摆杆中段铰接，通过直线电机的输出轴伸缩，从而带动接头一起运动，由接头向外推动摆杆或向内拉动摆杆，使得摆杆绕着转轴转动，从而实现仿生扑翼的张开或收缩。本实用新型的优点：结构简单、灵活性好、能量利用率高。

技术领域

本实用新型涉及仿生机器人领域，尤其涉及的是一种直驱空间扑翼式仿生转向机构。

背景技术

水下机器人的高机动性是满足海洋环境研究、海底资源勘探和海防战略需求的重要指标。转向机构是实现水下机器人高机动性的关键机构。现有的水下机器人的转向机构在水下作业时存在灵活性差、噪音高、能量利用率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、灵活性好、噪音小、能量利用率高的直驱空间扑翼式仿生转向机构，

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种直驱空间扑翼式仿生转向机构，包括安装底板，所述安装底板上设有左右对称的两套扑翼单元，每套扑翼单元包括旋转支架、直线电机、接头、旋转关节、仿生扑翼，旋转支架转动设置在安装底板上，且旋转支架能在平行于安装底板的平面内旋转，直线电机固定安装在旋转支架上，直线电机的输出轴与安装底板相平行，旋转关节包括转轴和摆杆，转轴固定在安装底板上且与安装底板相垂直，摆杆的一端转动套装在转轴上，摆杆的另一端与仿生扑翼固定连接，接头的一端与直线电机的输出轴固定连接，接头的另一端通过铰接轴与摆杆中段铰接，铰接轴与转轴相平行，通过直线电机的输出轴伸缩，从而带动接头一起运动，由接头向外推动摆杆或向内拉动摆杆，使得摆杆绕着转轴转动，从而实现仿生扑翼的张开或收缩。

进一步的，所述旋转支架包括上下对接的上卡套和下卡套，上卡套与下卡套之间可拆卸连接在一起，上卡套与下卡套之间形成一个用于安装直线电机的圆形安装槽，安装底板上固定设有一个底托，下卡套与底托之间通过球形铰接的形式连接在一起。

进一步的，所述仿生扑翼为扁平状。

进一步的，所述接头为Y形接头，Y形接头的一端与直线电机的输出轴螺纹连接，摆杆中段设有一个向外凸出的凸块，Y形接头的另一端与摆杆中段的凸块铰接。

进一步的，所述转轴为台阶轴形状，转轴的大头端固定在安装底板上，摆杆的一端设有套筒，摆杆一端的套筒转动套装在转轴的小头端上，并通过卡簧卡在转轴的小头端端部。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

本实用新型提供的一种直驱空间扑翼式仿生转向机构，其对帝企鹅扑翼特征的运动特性进行仿生，设置两套左右对称的扑翼单元，每套扑翼单元由直线电机驱动仿生扑翼张开或收缩，既能实现仿生转向机构的前进或后退，又可通过控制两套仿生扑翼的张开角度的不同从而实现向左转弯或向右转弯，从而实现了前进、后退、向左转弯或向右转弯的灵活控制，且本实用新型结构简单，噪音小，能量利用率高。此外，本实用新型采用直线电机驱动，直线电机具有高效、静音、稳定、高精度等优点，非常适合作为水下机器人或者潜艇的转向动力源。

附图说明

图1是本实用新型正常前进状态的结构示意图。

图2是本实用新型前进过程中减速状态的结构示意图。

图3是本实用新型向左转弯状态的结构示意图。

图4是本实用新型向右转弯状态的结构示意图。

图5是本实用新型的旋转支架的结构示意图。