[发明专利]基于摆动胸鳍与背腹式尾鳍联合推进的水下仿生航行器

摘要

本发明一种基于摆动胸鳍与背腹式尾鳍联合推进的水下仿生航行器，属于仿生水下航行器领域；包括左侧胸鳍驱动模块50、右侧胸鳍驱动模块51、头部及躯干控制模块52、尾鳍驱动模块53和蒙皮54；头部及躯干控制模块52为整个仿生航行器的躯干和控制部分；左侧胸鳍驱动模块50和右侧胸鳍驱动模块51为两个对称组件，分别安装于头部及躯干控制模块52的两侧；尾鳍驱动模块53安装于头部及躯干控制模块52的尾端；采用多鳍条胸鳍与串联关节尾鳍结构，使航行器同时具有高转向机动性与高俯仰机动性的特点，且运动速度快加速性能好。该航行器的运动速度可达每秒2倍身长，同时可以做到无运动速度下零半径旋转、倒游等现有胸尾鳍推进形式仿生航行器所无法完成的动作。

主权项

1.一种基于摆动胸鳍与背腹式尾鳍联合推进的水下仿生航行器，其特征在于：包括左侧胸鳍驱动模块(50)、右侧胸鳍驱动模块(51)、头部及躯干控制模块(52)、尾鳍驱动模块(53)和蒙皮(54)；头部及躯干控制模块(52)为整个仿生航行器的躯干和控制部分；左侧胸鳍驱动模块(50)和右侧胸鳍驱动模块(51)为两个对称组件，分别安装于头部及躯干控制模块(52)的两侧；尾鳍驱动模块(53)安装于头部及躯干控制模块(52)的尾端；/n所述头部及躯干控制模块(52)包括通信模块(7)、探测工作模块(8)、控制模块(9)和电源模块(10)，各模块之间通过导线连接；通信模块(7)用于通信和定位，探测工作模块(8)用于探测水中温度、金属离子浓度和氧气浓度，控制模块(9)用于接收指令并控制各部件的运动，电源模块(10)用于给整个航行器提供电能；/n所述左侧胸鳍驱动模块(50)包括三个垂直于航行器轴向的鳍条组件，依次沿航行器轴向均布于头部及躯干控制模块(52)的一侧壁上，三个所述鳍条组件均为曲柄连杆结构，分别由电机控制，用于航行器左侧胸鳍的前、中、后三个位置的定型和驱动，和对称件右侧胸鳍驱动模块(51)配合能够实现仿蝠鲼的扑翼运动；/n所述尾鳍驱动模块(53)包括尾第一舵机(13)、尾第一关节(12)、尾第二舵机(14)和尾第二关节(15)；尾第二舵机14固定于头部及躯干控制模块(52)的尾端，尾第二关节(15)、尾第一舵机(13)和尾第一关节(12)依次固定于尾第二舵机(14)上；所述尾第一关节(12)和尾第二关节(15)为碳纤维板或弹簧钢片的板状结构，通过尾第二舵机(14)和尾第一舵机(13)带动尾第二关节(15)和尾第一关节(12)的仿蝠鲼尾部运动；/n所述蒙皮(54)为柔性防水材料，包裹于左侧胸鳍驱动模块(50)、右侧胸鳍驱动模块(51)、头部及躯干控制模块(52)和尾鳍驱动模块(53)外，与四个模块的各形态节点固定。/n