[实用新型]一种仿生鱼的形状记忆合金柔性鳍条

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种仿生鱼，具体为一种仿生鱼的形状记忆合金柔性鳍条。

背景技术

在水下推进系统研究中，随着科技的不断进步，波动鳍推进模式所表现出的优越性能越来越引起科研人员的兴趣，因此，近几年仿鱼形推进器研究人员及工程师开始关注和着手研究诸如刀鱼、魔鬼鱼、鳐鱼等依靠柔性鳍波动推进游动模式的鱼类，并出于科学重复研究的需要，设计出各种各样以鱼鳍波状运动的仿生鳍来驱动的仿生鱼。

但在目前，现有仿生鱼的仿生鳍一般由摆动鳍条和连接各鳍条的柔软薄翼构成，如专利CN201220086410.9所述的一种仿生鳐鱼，在使用中，通过鳍条的上下摆动形成薄翼的波动状运动。在以上机构中，鳍条的摆动都采用电机驱动，不仅造成仿生鱼结构庞大，同时工作时的噪声大，能耗高，不利于长期远距离游动，同时会破坏水下生物的日常生活环境。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型设计了一种仿生鱼的形状记忆合金柔性鳍条，其利用形状记忆合金本身特有的变形特性来实现鳍条的上下周期性摆动，可有效减少仿生鱼的体积，具有能耗低、噪音小，有利于仿生鱼的远距离游动。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种仿生鱼的形状记忆合金柔性鳍条，其特征在于：整个鳍条由基杆、连接杆和长摆杆依序连接而成，其中连接杆采用全程记忆效应的电致或磁致形状记忆合金制成。

进一步的，上述基杆的顶端设有一“U”型连接槽，所述连接杆的尾部伸入到该连接槽中并由螺钉固连。

进一步的，上述连接杆尾部与连接槽的底部之间设有一可为连接杆变形提供一定弹性空间的弹性垫片。

进一步的，上述长摆杆的尾部设有一“U”型卡合槽，所述连接杆的头部伸入到该卡合槽中并由螺钉固连。

进一步的，上述连接杆头部与卡合槽的底部之间设有一可为连接杆变形提供一定弹性空间的弹性垫片。

进一步的，上述基杆和长摆杆由PP材料制成。

本实用新型鳍条中的连接杆由全程记忆效应的电致或磁致形状记忆合金制成，而全程记忆效应的形状记忆合金具有如下特性，即在加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状。

在使用中，当通过一定的方式给形状记忆合金连接杆加热或冷却时，连接杆就会发生弯曲变形或反向变形，从而带动较长段的长摆杆一起同步摆动，实现仿生鳍的往复摆动动作。

本实用新型仿生鳍相比现有结构，省略了电机驱动结构，结构轻巧，有利于微型化，可有效减少仿生鱼的体积，同时形状记忆合金具有功重比高，无噪声的特点，有利于仿生鱼的远距离游动，且不会破坏水下生物的日常生活环境。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；

图2、本实用新型图1中A部的放大示意图；

图3、本实用新型连接杆正向变形的结构示意图；

图4、本实用新型连接杆反向变形的结构示意图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种仿生鱼的形状记忆合金柔性鳍条，整个鳍条由基杆1、连接杆2和长摆杆3依序连接而成，其中基杆1和长摆杆3由PP材料制成，连接杆2采用全程记忆效应的电致或磁致形状记忆合金制成。

所述基杆1的顶端设有一“U”型连接槽11，所述连接杆2的尾部伸入到该连接槽11中并由三角形分布的螺钉4固连。同时长摆杆3的尾部设有一“U”型卡合槽31，所述连接杆2的头部伸入到该卡合槽31中并由三角形分布的螺钉4固连。

在此，为限制形状记忆合金连接杆2的轴向移动，同时也为形状记忆合金变形提供一定的弹性空间，所述述连接杆2尾部与连接槽11的底部之间设有一弹性垫片5，所述连接杆2头部与卡合槽31的底部之间也设有一定弹性空间的弹性垫片6。

本实用新型鳍条中的连接杆2由全程记忆效应的电致或磁致形状记忆合金制成，而全程记忆效应的形状记忆合金具有如下特性，即在加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状。

在使用中，当通过一定的方式给形状记忆合金连接杆2加热或冷却时，连接杆2就会发生弯曲变形或反向变形，其结构如图3和4所示，从而带动较长段的长摆杆3一起同步摆动，实现仿生鳍的往复摆动动作。

本实用新型仿生鳍相比现有结构，省略了电机驱动结构，结构轻巧，有利于微型化，可有效减少仿生鱼的体积，同时形状记忆合金具有功重比高，无噪声的特点，有利于仿生鱼的远距离游动，且不会破坏水下生物的日常生活环境。

以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。