[发明专利]一种仿生蝌蚪运动机构及其工作方法

摘要

本发明公开了一种仿生蝌蚪运动机构及其工作方法，仿生蝌蚪包含头部壳体、两个驱动机构、四个圆柱体和尾巴；头部壳体内设有空腔、外壁上设有和空腔相通的通孔；尾巴为连续变截面结构，其在空腔内较粗的一端设有左右对称的第一安装平面和第二安装平面；空腔的上部和下部设有对称的第一凸起和第二凸起；两个驱动机构分别设置在第一凸起的端面、第一安装平面之间和第二凸起的端面、第二安装平面之间，用于配合驱动尾巴左右摆动；驱动机构包含压电叠堆和两个预紧装置。工作时，采用有π/2相位差的两组电信号分别激励两个压电叠堆使其产生伸缩变形，激励尾巴上的质点产生椭圆运动，模拟出蝌蚪游动时尾巴波动运动。本发明结构简单，可实现微型化，控制方便。

主权项

1.一种仿生蝌蚪运动机构，其特征在于，包含头部壳体（1）、两个驱动机构、四个圆柱体（2）和尾巴（5）；所述头部壳体（1）为球形结构，其内设有空腔，其外壁上设有和所述空腔相通用于安装尾巴（5）的通孔；所述尾巴（5）为连续变截面结构，其较粗的一端设置在头部壳体（1）的空腔内，较细的一端通过所述通孔伸出头部壳体（1），较粗的一端无法穿过所述通孔，且较粗的一端设有左右对称的第一安装平面和第二安装平面；所述头部壳体（1）空腔的上部和下部设有对称的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起的端面、第二凸起的端面分别对应第一安装平面、第二安装平面；所述两个驱动机构中的一个设置在第一凸起的端面和第一安装平面之间，另外一个设置在第二凸起的端面和第二安装平面之间，用于配合驱动尾巴（5）左右摆动；所述驱动机构包含压电叠堆（3）和两个预紧装置（4）；其中，两个预紧装置（4）的一端分别和压电叠堆（3）的两端固定相连，另一端的端面上均设有V形凹槽；所述两个预紧装置（4）用于调整所述压电叠堆（3）的预紧力；所述第一安装平面、第二安装平面、第一凸起的端面、第二凸起的端面对应所述两个驱动机构中的V形凹槽设有匹配的V形凹槽，使得所述两个驱动机构和第一安装平面、第二安装平面、第一凸起的端面、第二凸起的端面的相接处形成四个菱形空隙；所述四个圆柱体（2）分别设置在所述四个菱形空隙中，且四个圆柱体（2）的柱面均和其对应菱形空隙的四个平面相抵，用于缓解调整预紧力时驱动机构中压电叠堆（3）受到的切向力作用。