多关节连杆式尾部机构及采用其推进的仿生机器鱼.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CN110077566A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910411182.4(22)申请日2019.05.17(71)申请人东南大学地址211102江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人夏丹朱阳洋赵意熊雨杉(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人张婧(51)Int.Cl.B63H1/36(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图11页(54)发明名称多关节连杆式尾部机构及采用其推进的仿生机器鱼(57)摘要本发明公开了一种多关节连杆式尾部机构及采用其推进的仿生机器鱼，包括至少2个具有相位差的关节、以及用于驱动每一关节实现摆动运动的驱动执行机构，该驱动执行机构包括竖直滑槽、可沿竖直滑槽往复运动的水平滑槽、以及偏心轴可沿水平滑槽往复运动且可旋转运动的偏心轮，水平滑槽通过连杆机构与关节相连；其中水平滑槽的初始位置之间具有相位差，偏心轮旋转使偏心轴沿水平滑槽往复运动并带动水平滑槽沿竖直滑槽往复运动，同时水平滑槽通过连杆机构带动关节作行波状摆动。本发明能够较准确地模拟鱼体尾部行波状摆动，降低摆动惯量的同时提升了仿生机器鱼的推进效果。CN110077566ACN110077566A权利要求书1/2页1.一种多关节连杆式尾部机构，其特征在于：包括至少2个具有相位差的关节、以及用于驱动每一关节实现摆动运动的驱动执行机构，该驱动执行机构包括竖直滑槽(1)、可沿竖直滑槽(1)往复运动的水平滑槽(2)、以及偏心轴可沿水平滑槽(2)往复运动且可旋转运动的偏心轮(3)，水平滑槽(2)通过连杆机构与关节相连；其中水平滑槽(2)的初始位置之间具有相位差，偏心轮(3)旋转使偏心轴沿水平滑槽(2)往复运动并带动水平滑槽(2)沿竖直滑槽(1)往复运动，同时水平滑槽(2)通过连杆机构带动关节作行波状摆动。2.根据权利要求1所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述驱动执行机构还包括依次连接的驱动电机(4)、主齿轮(5)和副齿轮(6)，每一副齿轮(6)的输出轴与偏心轮(3)相连接，驱动电机(4)驱动主齿轮(5)和副齿轮(6)啮合带动偏心轮(3)旋转。3.根据权利要求2所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述每一水平滑槽(2)上均连接有一曲柄(7)，一曲柄(7)通过第一连杆(8)与一关节相连接，其余曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和至少一个平行四边形机构与其余关节分别相连接。4.根据权利要求3所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述关节包括第一关节(9)和第二关节(10)，副齿轮(6)的数量为1个，该副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和第一平行四边形机构与第二关节(10)相连接；第一平行四边形机构包括依次连接的L型连杆(11)和第二连杆(12)，第一关节(9)的中段处和L型连杆(11)的弯折处共穿设有一固定轴(13)，第一关节(9)的端部和第二关节(10)的折弯处共穿设有一可转动轴(14)，可转动轴(14)与固定轴(13)相互平行。5.根据权利要求3所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述关节包括第一关节(9)、第二关节(10)和第三关节(15)，副齿轮(6)的数量为2个，主齿轮(5)与2个副齿轮(6)依次外啮合传动，一副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，另一副齿轮(6)的输出轴一端连接有偏心轮(3)，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和第一平行四边形机构与第二关节(10)相连接，另一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)、第一平行四边形机构和第二平行四边形机构与第三关节(15)相连接；第一平行四边形机构包括依次连接的L型连杆(11)和第二连杆(12)，第二平行四边形机构包括分别与第二连杆(12)端部相连接的第三连杆(16)和第四连杆(17)，且第一关节(9)的中段处和L型连杆(11)的弯折处共穿设有一固定轴(13)，第一关节(9)的端部、第二关节(10)的折弯处和第三连杆(16)的端部共穿设有一可转动轴(14)，第二关节(10)的端部和第三关节(15)的折弯处共穿设有一可转动轴(14)，每一可转动轴(14)均与固定轴(13)相互平行。6.根据权利要求3所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述关节包括第一关节(9)、第二关节(10)、第三关节(15)和第四关节(18)，副齿轮(6)的数量为2个，主齿轮(5)与2个副齿轮(6)依次外啮合传动，一副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，另一副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和第一平行四边形机构与第二关节(10)相连接，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)、第一