[发明专利]一种刚度可控的水下仿生推进装置

摘要

本发明公开了一种刚度可控的水下仿生推进装置，该装置包括：仿生推进装置主体、变刚度关节、关节连接框架、仿生鱼尾鳍，其中：仿生推进装置主体是有两个或以上的变刚度系统组成，每个变刚度系统由变刚度关节和关节连接框架组成；一个系统内的关节连接框架与前一个系统的变刚度关节中部活动零件转动连接，用于仿生水下推进装置的摆动；变刚度关节通过改变磁感线圈电流大小来改变磁场强度，从而改变关节刚度。本发明能够使机器人在同一环境下进行不同任务时，调整自身刚度，达到各任务的最优推进性能；也可在复杂环境下改变自身刚度，提高对环境的适应能力；同时在一个行进周期内，可各自改变仿生推进装置的关节刚度，以提高推进性能，达到最佳的推进状态。

主权项

1.一种刚度可控的水下仿生推进装置，其特征在于：包括仿生推进装置主体，仿生推进装置主体包括一节或两节及以上变刚度系统和仿生鱼尾鳍，所述仿生推进装置主体外部有防水蒙皮包裹；任意一节变刚度系统由变刚度关节和关节连接框架连接而成，所述变刚度关节由铁芯，磁感线圈，磁流变弹性体(MRE)环，低碳钢片，永磁铁和铝质连接头组成，其中，磁感线圈围绕着铁芯，永磁铁中心穿过铁芯，并压紧轴承外圈和转动零件，永磁铁提供一个恒定的磁场，使变刚度关节一开始就处在磁场环境中，当改变线圈磁场强度时，由永磁铁的磁场和线圈的磁场共同影响变刚度关节，从而可使变刚度关节的刚度实现正负方向的变化，或者不加永磁铁，则没有一开始的磁场环境，改变线圈磁场强度时，只能实现刚度的正向变化，磁流变弹性体(MRE)环和低碳钢片交错套在磁感线圈外，可通过调节电流大小来调节磁场，通过磁通量的变化来改变关节扭转刚度，变刚度关节的上下两端铝质连接头与关节连接框架一端相连接；关节连接框架另一端中部与另一变刚度关节中部相连接。