一种仿河狸尾部摆动的推进装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110282106A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910564669.6(22)申请日2019.06.27(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区白杨街道2号大街928号(72)发明人陈刚遆肖聪陈洪立屠嘉骏(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人王之怀王洪新(51)Int.Cl.B63H1/36(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种仿河狸尾部摆动的推进装置(57)摘要本发明属于机器人技术领域。目的是提供一种仿河狸尾部摆动的推进装置，该装置应具有结构简单、控制方便、推力大的特点。技术方案是：一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：该机构包括设有电机的机架、可转动地铰接在机架上的摆杆机构以及用于传递电机动力驱动摆杆机构运动的传动机构；所述摆杆机构由若干摆杆首尾依次前后铰接而成，除最后一条摆杆外的其它摆杆中均设有可绕摆杆轴线转动的传动轴；所述传动机构包括设置在摆杆中的传动轴、用于向传动轴传递电机动力的万向节以及以驱动各摆杆运动的若干锥齿轮组；所述万向节分别设置在电机转轴与第一条摆杆的传动轴之间以及前后两条摆杆的传动轴之间。CN110282106ACN110282106A权利要求书1/1页1.一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：该机构包括设有电机(2)的机架(1)、可转动地铰接在机架上的摆杆机构以及用于传递电机动力驱动摆杆机构运动的传动机构；所述摆杆机构由若干摆杆(3)首尾依次前后铰接而成，除最后一条摆杆外的其它摆杆中均设有可绕摆杆轴线转动的传动轴(4)；所述传动机构包括设置在摆杆中的传动轴、用于向传动轴传递电机动力的万向节(5)以及驱动各摆杆运动的若干锥齿轮组(6)；所述万向节分别设置在电机转轴与第一条摆杆的传动轴之间以及前后两条摆杆的传动轴之间；所述锥齿轮组分别设置在电机转轴与第一条摆杆之间以及前摆杆的传动轴与后摆杆之间；每个摆杆上分别设置有固定杆(3.1)以及轴线水平布置且垂直于摆杆的轴套(3.3)，固定杆的另一端还延伸到后一摆杆且与后一摆杆的轴套中的短轴(3.2)铰接；所述机架也通过一固定杆(3.4)与第一条摆杆的轴套中的短轴铰接。2.根据权利要求1所述的一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：所述锥齿轮组包括固定在电机转轴或摆杆末端的第一齿轮(6.1)以及固定在各摆杆前端且与第一齿轮啮合的第二齿轮(6.2)。3.根据权利要求2所述的一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：所述第一齿轮与电机转轴或摆杆同轴固定；所述第二齿轮的转动轴线垂直于各摆杆的轴线。4.根据权利要求3所述的一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：所述万向节为球笼万向节。5.根据权利要求4所述的一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：所述各摆杆的转动轴线互相平行；所述各摆杆的转动轴线与对应的第二齿轮转动轴线共线并且穿过对应万向节的中心。6.根据权利要求5所述的一种仿河狸尾部摆动的推进装置，其特征在于：所述摆杆的数量为3-6条。2CN110282106A说明书1/3页一种仿河狸尾部摆动的推进装置技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，具体是涉及一种仿河狸尾部摆动的推进装置。背景技术[0002]在传统意义的水下机器人领域中，我们常常采用螺旋桨旋转作为推进方式，该推进方式在技术方面存在着各种各样的问题。作为推进器的水下机器人存在推进效率低、可靠性低、能源消耗大、机动性差以及结构尺寸和重量都偏大等缺陷，而且还会产生涡流和噪音污染，对机器人的工作产生较大的阻碍，尚需做出很大的改进。[0003]现今，通过模仿两栖动物的推进模式，进行具有高效率以及高机动性的水中机器人的研究，逐渐成为各个领域的研究人员和学者追求的主要目标，各种各样的水下机器人逐渐被应用的实际中，且都取得了较好的成绩。而作为两栖动物代表的河狸，尾巴大而扁平，与水面有更大的接触面积，并且尾部拥有发达的肌腱，可以通过上下摆动获得向前的推进力，拥有机动性高、游泳更省力，游泳时身体摆动更平稳等各种优点。[0004]仿生物河狸研究出的仿河狸机器人，相比于其他的水下机器人，在水中的推进速度会得到极大的提升，并且机动性会相对更好，使得机器人的工作效率更高，同时也避免了鱼类游动导致身体不平衡的缺点。模仿河狸的水下机器人将因为其优秀的能力，在未来的科学领域取得重要的地位。相信在未来的一段时间内，仿生河狸机器人都将处于水下机器人领域中的领头位置。在仿生河狸机器人的研究中，推进机构的设计与研究是不可缺少的重要一环。推进机构的性能好坏直接关系到机器人的推进速度、推进效率等方面。发明内容[0005]本发明的目的是克服上述背景技术中