[实用新型]一种仿尾鳍推进装置

说明书

技术领域

本实用新型属于仿鱼推进器的技术领域，具体而言涉及一种仿尾鳍推进装置。

背景技术

海洋生物在推进的方式、灵活性、可操纵性等方面，尤其是推进效率甚至高达98％以上，具有现有人造水面或水下运载器不可比拟的优越性。鱼尾摆进是仿鱼机器人各种推进模式中所公认的一种高效推进模式，该模式可以在一个长周期运动中保持高速的巡航性能。采用电机和特定的传动装置组合驱动，较现有的驱动形式(液压、电机，特殊材料如记忆合金等)，具有较强的驱动能力，可以驱动大的载体，适合仿生那些速度快、转身迅速的海洋生物，具有较大的研究价值和应用潜力。

采用鱼尾摆进模式的鱼类在向前游动过程中，推进可以分成两个部分：一个是产生拍动和传递推力的尾柄部分，一个是产生推力的尾鳍部分。尾柄做往复直线运动，向前游动过程中，其运动轨迹近似正弦曲线。游动过程中，身体前2/3部分几乎保持刚性，特别明显的侧向位移仅仅发生在尾鳍以及尾鳍与身体相连的狭窄区域(尾柄)，其良好的流线型身体可以极大地减小形体阻力，尾鳍产生超过90％的推进力。

对现有技术的文献检索发现：(1)中国专利公开号：CN 1256259C，公告日：2006.05.17，专利名称为：仿生机器鱼的柔性推进机构。该专利主要描述了一种仿生机器鱼的柔性推进机构，该柔性推进机构的主要原理为通过两台驱动电机分别带动尾鳍驱动轮和尾部驱动轮转动，通过鱼尾两侧钢丝的协调拉紧放松，实现尾鳍的转动和整个尾部平动的复合运动。(2)中国专利公开号：CN 100418847C，公告日：2008.09.17，专利名称为：双尾仿生尾推进器。该专利主要介绍了一种双尾仿生推进器，该推进器的主要推进原理为电机驱动主动链轮副转动带动从动链轮副转动，链轮又与连杆和支杆组成曲柄连杆机构，从而实现尾柄的摆动。(3)中国专利公开号：CN 100423987 C，公告日：2008.10.08，专利名称为：一种仿生机器鱼。该专利主要介绍了一种仿生机器鱼，该机器鱼尾鳍推进原理为利用两个直线电机驱动一个四连杆机构来实现尾鳍的摆动。(4)中国专利公开号：CN 101301926 B，公告日：2010.10.06，专利名称为：具有升潜模块和尾部模块的仿生机器鱼。该专利主要介绍了一种具有升潜模块和尾部模块的仿生机器鱼，该机器鱼的尾鳍推进原理为利用一套滑动机构和连杆总成带动L型尾柄，实现尾柄的摆动，利用另外一套滑动机构和连杆总成带动L型尾鳍柄，实现尾鳍的摆动，最终实现机器鱼的推进。

上述专利利用不同的驱动原理及机构实现了仿尾鳍推进，但是也存在明显的不足：(1)专利1和专利3都采用双电机驱动，两个电机之间需要同步控制；(2)专利1中，钢丝绳本身是弹性体，对其拉紧放松产生的弹性变形难以精确控制，来流变化时，钢丝绳所受的载荷也会发生变化，导致钢丝的变形，从而影响机构的推进效果；(3)专利2仅仅实现了尾柄的摆动，实际推进效率偏低，同时，链轮传动瞬时链速和传动比不恒定，推进稳定性较差；(4)专利4利用两套滑动机构和连杆总成带动L型件分别实现尾柄尾鳍的摆动虽然实现了要求，但是其机构太为复杂，而且安装要求较高，故实用性有待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小，结构简单紧凑，承载能力大，适合向船舶应用发展的仿尾鳍推进装置。

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种仿尾鳍推进器，包括左齿轮传动部分、右齿轮传动部分、中部行星轮系部分、总输入轴、轴承、连杆、尾鳍连杆和尾鳍，其中，

所述左齿轮传动部分包括左主动轮、左从动轮、左行星架支撑轴和左箱体，所述左从动轮与左行星架支撑轴的输入端键连接，并与左主动轮外啮合；

所述右齿轮传动部分中包括右主动轮、右从动轮、右行星架支撑轴和箱体，右从动轮与右行星架支撑轴的输出端键连接，并与右主动轮外啮合；

所述中部行星轮系部分中包括左支撑箱体、第一左轴承、左行星架、左固定端盖、第二左轴承、左行星轮、左轴承端盖、左挡板、螺钉、左双头螺柱、螺栓、右支撑箱体、第一右轴承、右行星架、右固定端盖、第二右轴承、右行星轮、右轴承端盖、右挡板、螺钉、右双头螺柱、螺栓和太阳轮箱体；所述总输入轴依次穿过右箱体、右支撑箱体、轴承、太阳轮箱体和左支撑箱体，并通过所述轴承分别安装在右支撑箱体和左支撑箱体上，所述左主动轮和右主动轮分别与总输入轴的左端和右端键连接；