[发明专利]一种仿生水母式推进机构

说明书

本发明提供一种仿生水母式推进机构，主要由头舱、传动机构、钟状体三部分组成。传动机构将头舱的动力输出传递给钟状体。头舱安装在水下机器人上，传动机构以头舱中固定架为机架，钟状体安装在传动机构摇杆上。头舱主要由固定架和驱动器组成，通过螺钉固定连接；传动机构中驱动杆与头舱中驱动器输出轴固定连接，连杆、摇杆通过螺栓铰接；钟状体通过支撑体与传动机构摇杆固定连接为一体，并随着传动机构运动实现收缩和舒张运动。本发明专利采用驱动器驱动，采用四连杆机构传递动力，运行稳定可靠性高。组成的钟状体收缩和舒张幅度扩大，空间利用率高，适用多种机器人水下推进。

技术领域

本发明涉及一种仿生水母式推进机构，属于仿生领域。

背景技术

随着生物科学、工程技术、仿生学、材料学、机械学和自动控制的发展，仿生水下机器人研究逐渐成为热点。水母所具有的推进频率低、噪声小、持续能耗低、效率高的游动性能。应用到仿生水下机器人，能够极大提升水下机器人的性能，仿生水母机器人研究有巨大的价值。仿生水母机器人适应复杂的非结构化水下环境，能够长时间在水下游动作业且具有很强的隐蔽性，同时以仿生水母为空间载体，可以安放多种传感机构和侦查设备以运用到海洋生物观察、海底勘探。推进机构作为仿生水下机器人的驱动的执行环节，依据水母喷射推进机理实现形状仿生和运动仿生的要求，因此推进机构的结构设计尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种仿生水母式推进机构，主要涉及连杆机构、柔性材料来设计一种新型仿水母游动性能的平稳动力机构，应用到仿生水下机器人，提高水下机器人性能。

本发明的目的是这样实现的：包括固定架、安装在固定架上的驱动器、与驱动器输出端连接的驱动杆、同时与驱动杆端部铰接的两个连杆，每个连杆的端部铰接有带有弯角的摇杆，每个摇杆的中间位置还与固定架铰接，每个摇杆的端部连接有弧形的支撑体，每个支撑体是四分之一的圆台结构，支撑体上表面设置有三个矩形凹槽，两端的矩形凹槽中安装有平头触角，每个摇杆的端部还设置有连接凸起，位于中间的矩形凹槽中的凸起触角的端部通过螺钉与连接凸起连接，伞体粘附于六个触角内。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.每个摇杆的端部连接有弧形的支撑体是指：所述支撑体的内表面设置有与摇杆端面配合的凹槽，支撑体与摇杆通过螺钉连接。

2.在连杆与驱动杆之间、摇杆与固定架之间、摇杆与连杆之间均设置有隔离套筒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：国内仿水母式推进多采用智能材料驱动，本机构采用驱动器驱动，四连杆机构传递动力，结构简单紧凑，运行稳定；驱动器驱动和多杆机构能够扩大钟状体结构的收缩和舒张幅度，效率更高；本机构钟状体内部没有其他辅助构件，所形成空间完全用来吸水和排水，提高了空间利用率高；本机构根据水母形状和运动机理设计，在满足水母形状要求的同时，可靠性更高，只要调整相应尺寸就可适用于微型、中型和大型水下机器人的驱动。

本发明分利用连杆机构所构成的水母钟状体体积，扩大钟状体结构的收缩和舒张幅度，提高推进效率，结构紧凑，平稳动作，适用于微型、中型和大型仿生水下机器人的驱动。

附图说明

图1为本发明的整体三维结构简图；

图2为本发明的整体结构简图(主视图)；

图3为本发明的整体结构简图(后视图)；

图4为本发明的整体结构简图(俯视图)；

图5为本发明的连接件结构简图。

其中，驱动器1、固定架2、螺钉3、驱动杆4、螺钉垫片组件5、螺栓组件6、连杆7、套筒8、套筒9、摇杆10、触角11、支撑体12、螺钉13、触角14、触角15、伞体16。

具体实施方式