[发明专利]基于柔性扑翼推进的仿生水下机器人

摘要

本发明公开了一种基于柔性扑翼推进的仿生水下机器人，由壳体、左柔性翼、右柔性翼、动力单元和控制单元组成；所述动力单元包括有减速电机、齿轮组、曲柄摇杆机构；所述控制单元包括有两个舵机、两个连杆、两个升降舵和方向舵；动力单元和控制单元固定在壳体内，左柔性翼的前缘梁通过左翼根安装在左摇杆的左翼根轴上，左柔性翼的翼面根部与壳体固连；右柔性翼的前缘梁通过右翼根安装在右摇杆上的右翼根轴上，右柔性翼的翼面根部与壳体固连；动力单元采用曲柄摇杆机构将电机的旋转运动转化为翼的往复转动，能够传递较大的动力；升降舵、方向舵由两个舵机分别控制，无耦合关系，控制简单。

主权项

1、一种基于柔性扑翼推进的仿生水下机器人，其特征在于：由壳体(1)、左柔性翼(2)、右柔性翼(3)、动力单元(4)和控制单元(5)组成；所述动力单元(4)包括有减速电机(401)、以及主动齿轮(415)、左齿轮(413)和右齿轮(414)构成的齿轮组、以及左传动连杆(409)、右传动连杆(410)、左曲柄(419)、右曲柄(418)、前机架(402)、后机架(403)、左摇杆(417)和右摇杆(416)构成的曲柄摇杆机构；所述控制单元(5)包括有两个舵机、两个连杆、两个升降舵和一个方向舵；动力单元(4)和控制单元(5)固定在壳体(1)内；左柔性翼(2)的前缘梁(202)通过左翼根(201)安装在左摇杆(417)的左翼根轴(407)上，左柔性翼(2)的翼面(203)根部与壳体(1)左侧固连；右柔性翼(3)的前缘梁(302)通过右翼根(301)安装在右摇杆(416)上的右翼根轴(408)上，右柔性翼(3)的翼面(303)根部与壳体(1)右侧固连；减速电机(401)安装在电机架(404)的一端上、电机架(404)的另一端安装在后机架(403)上，减速电机(401)的输出轴上安装有主动齿轮(415)；前机架(402)与后机架(403)平行放置，通过左机架定位销(411)和右机架定位销(412)固连，且左端部安装有左摇杆(417)，右端部安装有右摇杆(416)，前机架(402)与后机架(403)的中部安装有左曲柄(419)、右曲柄(418)，左传动连杆(409)的一端与左曲柄(419)的末端相连，左传动连杆(409)的另一端与左摇杆(417)的末端相连，右传动连杆(410)的一端与右曲柄(418)的末端相连，右传动连杆(410)的另一端与右摇杆(416)的未端相连；左齿轮(413)安装在左曲柄(419)的轴上，右齿轮(414)安装在右曲柄(418)的轴上，所述右齿轮(414)为组合齿轮，其大齿轮与左齿轮(413)啮合，其小齿轮与主动齿轮(415)啮合；左机架座(405)固连在后机架(403)的左侧，右机架座(406)固连在后机架(403)的右侧，左机架座(405)的安装面固连在以壳体(1)中心线对称划分的左半部分壳体上，右机架座(406)的安装面固连在以壳体(1)中心线对称划分的右半部分壳体上；方向舵(506)固连在方向舵轴(501)上，方向舵轴(501)垂直安装在壳体(1)的后部；方向舵摇臂(513)固连在方向舵(506)的侧面上；左升降舵(504)、右升降舵(505)分别固连在升降舵轴(502)的两端，升降舵轴(502)与壳体(1)的后部保持水平；方向舵连杆(508)的一端连接在方向舵摇臂(513)上，另一端安装在左舵机(510)的摇臂末端，左舵机(510)固连在左舵机架(512)上，左舵机架(512)固连在壳体(1)内；升降舵连杆(507)的一端与升降舵摇臂(503)上，另一端安装在右舵机(509)的摇臂末端，右舵机(509)固连在右舵机架(511)上，右舵机架(511)固连在壳体(1)内。