[实用新型]动力鳍式机器鱼

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器鱼。

背景技术

机器鱼或称水下机器人，是一种外形像鱼的在水中工作的机器。

目前，有些机器鱼采用仿鱼类尾鳍外形，靠鱼鳍摆动提供前进动力，模仿的是鱼或海豚的划水动作。但由于鱼类鱼鳍的柔韧性，且鱼类对涡流良好的控制性不容易被模仿，使得效率非常低。所以很多机器鱼或水下机器人运动速度缓慢，动作不灵活。有些机器鱼或水下机器人采用螺旋桨作为推进装置，容易缠草和杂物，且噪音较大。所以，机器鱼的推进装置是影响机器鱼性能的关键部件。

随着人类水下探索力度的加大以及水产养殖的规模扩大，迫切需要一种安全性高、运动速度快、动作灵活和噪音小的机器鱼。

实用新型内容

为解决机器鱼运动速度缓慢、动作不灵活、噪音大、效率低的问题，本实用新型提供了一种动力鳍式机器鱼。

技术方案是：一种动力鳍式机器鱼，由上壳体、浮沉鳍、下壳体和尾鳍组成，其特征在于，它还包括对称设在机器鱼中部两侧的动力鳍；动力鳍是由布置在机器鱼壳体内的动力传动机构和动力鳍翅所组成；动力传动机构包括：固定平台、舵机支架、动力鳍舵机、密封性传动装置和连杆机构；其中：

所述的舵机支架安装在固定平台上，动力鳍舵机安装在舵机支架上，动力鳍舵机带动连杆机构，连杆机构与密封性传动装置的传动轴连接，传动轴转动时带动连杆机构来回摆动；

所述的连杆机构包括曲柄、连杆和摇杆，曲柄与动力鳍舵机上的舵机盘连接；摇杆与动力传动机构的传动轴相连；通过调整各杆件的长度调节行程速比系数，使得摇杆顺时针旋转速率小于逆时针旋转速率；

所述的密封性传动装置包括内套、外套和传动轴，其中，外套固定在机器鱼下壳体上，其内腔下部设有内螺纹、上部为孔为半球形内腔，传动轴上部设有与半球形内腔配合的半球形凸台，内套上部设有外螺纹，外套与内套通过螺纹连接套在一起，传动轴与外套通过球面配合实现密封；

所述的动力鳍翅由翅框和布置在翅框上的若干翅叶组成；具体结构是，翅框的上、下框上设有对应的轴孔，翅叶的一侧设有轴，翅叶通过轴安装在上、下框的轴孔上，且翅叶朝向后方并可左右摆动；在翅框的上、下框上还设有限位销钉，通过限位销钉限制翅叶转动的角度。

本机器鱼前进动作是这样实现的：动力鳍舵机带动连杆机构的摇杆摆动，摇杆带动动力鳍翅摆动，当动力鳍翅向尾部摆动时，翅叶在水阻力的作用下旋转闭合，从而使动力鳍翅形成一个完整封闭的平面，与水形成反作用力，使得机器鱼产生很大的前进动力；当动力鳍翅向头部摆动时，翅叶在水阻力的作用下旋转打开，使得在继续前进中去掉阻力。另外由于曲柄摇杆机构有良好的行程速比系数，使得动力鳍翅向尾部摆动的速率大于向头部摆动的速率，可以得到较大的前进合力。

本实用新型具有以下有益技术效果：

通过巧妙的机械结构，实现舵机转向不变的前提下完成动力鳍翅的前后不同速度的摆动和翅叶的开闭，从而使机器鱼向前推进，达到运动速度快、效率高、噪音小和不缠草的目的。

附图说明

图1是本实用新型机器鱼实施例的总装图；

图2是图1打开上壳体后的总装图；

图3是舵机外部结构图；

图4a是密封性传动轴装置主视图；

图4b是密封性传动轴装置俯视图；

图4c是密封性传动轴装置左视图；

图4d是密封性传动轴装置立体图；

图5是动力鳍翅立体图；

图6是连杆机构结构图；

图7是联轴器结构图；

图8是尾鳍传动图。

图中，1-上壳体；2-动力鳍翅，201-上框；202翅叶；203-限位销钉；204-下框；205支撑柱；206-螺钉；3-浮沉鳍；4-下壳体；5-尾鳍；501-尾鳍主体；502-尾鳍连接架；601-尾鳍舵机；6011-舵机舵盘；6012舵机固定孔；602-动力鳍舵机；603-浮沉鳍舵机；7-电源；8-固定平台；9-密封性传动装置；901-内套；902-外套；903-传动轴；10-舵机支架；11-连杆机构；1101-曲柄；1102-连杆；1103-摇杆；12-联轴器。

具体实施方式