[发明专利]一种水下仿生柔性扑翼推进装置

摘要

本发明公开了一种水下仿生柔性扑翼推进装置，由电机、传动齿轮、张线轮组、鳍条机构、外部骨架和蒙皮组成；外部骨架安装在鳍条机构的受压杆上，蒙皮覆盖于外骨架上；鳍条机构由多根受压杆和拉索组成产生拍动，鳍条机构具有较高的刚度，传递较大的动力，可充分发挥材料的性能。柔性扑翼推进装置结构简捷轻便，电机通过联轴器带动传动齿轮转动；经过减速齿轮将力矩传递给张线轮组，张线轮组转动拉动多根拉索，从而拉动鳍条机构进行上下摆动，固定在鳍条机构上的外骨架和覆盖在外骨架上的蒙皮随着鳍条的摆动而运动和变形，推动水流产生稳定的周期性推力。柔性扑翼推进装置具有控制简单，变形幅度较大，噪声小和稳定性强的特点。

主权项

1.一种水下仿生柔性扑翼推进装置，包括蒙皮、电机、联轴器、传动齿轮组、张线轮组和鳍条机构，其特征在于:所述鳍条机构还包括竖直杆、中间杆、V型走线轴承和拉索，所述鳍条机构为张拉框架结构，由多根竖直杆和中间杆依次沿轴向连接组合，相邻对应两根竖直杆和两根中间杆分别在横向和纵向连接组合成平面四杆单元结构，竖直杆与中间杆铰链连接，四杆单元之间通过共用的竖直杆相连接，起始端的竖直杆固定在航行器上；鳍条机构的四杆单元之间通过拉索连接，由距离张线轮组最远端的四杆单元起始沿着对角线设置，并沿各中间杆的路径布设其余四杆单元，并缠绕在张线轮上，竖直杆长度沿鳍条机构轴向依次减小，V型走线轴承安装在杆与杆铰接处，用于减少拉动拉索时产生的摩擦力；所述张线轮组为多个半径相同的张线轮同轴组合，张线轮组位于鳍条机构的前端部，且张线轮组轴线与鳍条机构轴线位于同一平面，张线轮组上设有多个走线沟槽，用于缠绕拉索并同步拉动拉索带动鳍条机构进行上下摆动；所述拉索经由V型走线轴承与各四杆单元配合连接，拉索沿着四杆单元的对角线布设，拉索拉动带动四杆单元运动变形；所述电机固定在航行器内部，电机输出轴与传动齿轮组的主动轮通过联轴器连接，传动齿轮组的从动轮与张线轮组同轴安装，电机转动通过传动齿轮组带动张线轮组转动；外骨架为上下两个对称的半弧形框结构，上下两个半弧形框分别穿过鳍条机构的竖直杆上铰链的空心处，上下两半弧形框扣合，且接口处铰接组成框体，多个外骨架沿鳍条机构轴向长度依次减小，外骨架与鳍条机构配合连接，用于支撑整个结构外形鳍面，蒙皮覆于外骨架上。