一种仿鲸鱼尾的摆动装置.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CN109720526A(43)申请公布日2019.05.07(21)申请号201910031462.2(22)申请日2019.01.14(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邓坦屠嘉骏(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人王洪新王之怀(51)Int.Cl.B63H1/36(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种仿鲸鱼尾的摆动装置(57)摘要本发明属于机器人技术领域。目的是提供一种仿鲸鱼尾的摆动装置，该装置应具有结构简单、推力大、阻力小的特点。技术方案是：一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：该装置包括电机、尾鳍以及用于依次传递电机动力以驱动尾鳍摆动的锥齿轮组、曲柄摇杆机构与齿轮齿条机构；所述锥齿轮组包括与电机输出轴固定的第一锥齿轮以及可转动地定位在底座上并与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；所述齿轮齿条机构包括可转动地定位在底座上的齿轮以及可滑动地定位在底座上并与齿轮啮合的齿条；所述曲柄摇杆机构包括与第二锥齿轮同轴固定的曲柄以及两端分别可转动地铰接在曲柄与齿条上的连杆。CN109720526ACN109720526A权利要求书1/1页1.一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：该装置包括电机(1)、尾鳍(12)以及用于依次传递电机动力以驱动尾鳍摆动的锥齿轮组、曲柄摇杆机构与齿轮齿条机构；所述锥齿轮组包括与电机输出轴固定的第一锥齿轮(2)以及可转动地定位在底座(17)上并与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮(3)；所述齿轮齿条机构包括可转动地定位在底座上的齿轮(9)以及可滑动地定位在底座上并与齿轮啮合的齿条(7)；所述曲柄摇杆机构包括与第二锥齿轮同轴固定的曲柄(5)以及两端分别可转动地铰接在曲柄与齿条上的连杆(6)；所述电机转轴的转动轴线、曲柄的转动轴线与齿轮的转动轴线互相垂直，电机转轴的转动轴线与齿条的移动轴线互相平行。2.根据权利要求1所述的一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：所述第二锥齿轮与曲柄同时固定在连接轴(4)上，连接轴通过第一支架(13)可转动地定位在底座上。3.根据权利要求2所述的一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：所述齿轮通过第二支架(14)可转动地定位在底座上；所述第二支架上设有供齿条滑动的滑槽(8)。4.根据权利要求3所述的一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：所述尾鳍通过尾骨杆与齿轮固定。5.根据权利要求4所述的一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：所述尾鳍的形状为仿鲸鱼尾并且为橡胶材料制成。6.根据权利要求5所述的一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：所述电机固定在底座上。2CN109720526A说明书1/3页一种仿鲸鱼尾的摆动装置技术领域[0001]本发明属于机器人技术领域，具体是涉及一种仿鲸鱼的摆动装置。背景技术[0002]传统意义中的水下机器人大多采用螺旋桨作为主要推进方式，该推进方式在技术方面存在各种各样的问题，这些问题因为资料的不足还需要做出很大的改进，其结构尺寸和重量因为技术不足的原因往往都比较大，该类采用螺旋桨推进方式的水下机器人存在能源消耗大、可靠性低、推进效率比较低、机动性差等各种缺陷，会产生噪音污染以及涡流，对机器人的工作产生较大的阻碍。[0003]海洋生物在经过亿万年的进化之后，因为受到海洋的考验，在海洋中的游动能力变得更加适应海洋生活。而今，模仿鱼类的推进模式，借此研制出具有高效率以及高机动性的水下机器人，逐渐成为各个领域的研究人员和学者追求的主要目标之一。[0004]作为海洋生物代表的鲸鱼，拥有更高的速度，更好的机动性等各种优点，其尾巴通过上下摆动能提供更大的推进力，还能够控制上浮和下潜。模仿生物鲸鱼研究出的仿鲸鱼机器人，相比于其他的水下机器人，其在水中的推进速度会得到很大的提升，且机动性会相对更好，使得机器人的工作效率更高。[0005]如今的水下机器人领域中，各种各样的水下机器人在实际应用中都取得了较好的成绩。而模仿鲸鱼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，鲸鱼机器人都将处于水下机器人领域中的领头位置。而机器鲸鱼主要依靠尾部的推力前进，因此在机器鲸鱼的研究中，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鲸鱼的推进速度、推进效率等方面。所以鲸鱼机器人推进机构的设计在鲸鱼机器人的设计中是必不可少的一部分。发明内容[0006]本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种仿鲸鱼尾的摆动装置，该装置应具有结构简单、推力大、阻力小的特点。[0007]本发明的技术方案是：[0008]一种仿鲸鱼尾的摆动装置，其特征在于：该装