一种机器鱼尾鳍驱动装置及仿真机器鱼的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及机器鱼【技术领域】，公开了一种机器鱼尾鳍驱动装置，其包括连接支架、尾摆支架、电磁线圈和电磁铁；所述连接支架包括支架主体和设于所述支架主体两侧的支架侧臂，所述电磁线圈的外壁与两个所述支架侧臂的内侧固定连接，所述尾摆支架包括尾摆主体和设于所述尾摆主体两侧的尾摆侧杆以及设于所述尾摆主体中部的尾摆中心杆，所述电磁铁固定连接在所述尾摆中心杆的顶端，所述电磁铁沿所述电磁线圈的轴向延伸进所述电磁线圈的内部空间，所述尾摆侧杆与对应的所述支架侧臂通过连接件可转动连接。本实用新型还公开了一种仿真机器鱼。本实用新型能够实现机器鱼在水下如真鱼一样的摆动状态，而且能耗低，能够长时间无外接电源地工作。
【专利说明】一种机器鱼尾鳍驱动装置及仿真机器鱼
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仿生机器鱼【技术领域】，特别是涉及一种机器鱼尾鳍驱动装置及仿真机器鱼。
【背景技术】
[0002]仿生机器鱼作为一种水下载具，在海洋探测、事故营救以及海洋观光等方面显示出了极大的优越性和实用性，仿生机器鱼的出现将人类对海洋的探索深度进一步扩大了。
[0003]机器鱼可在水下复杂的环境中游动和探测，其作为水下载具有多种驱动方式，包括电机驱动，机械结构驱动，记忆合金驱动，这几种驱动方式都为机器鱼的发展奠定了坚实的基础，在机器鱼上安装上相应的传感器或者侦查装置，就可执行侦查、探测或者水下人员营救等任务。
[0004]但是传统的驱动方式对于机器鱼在一些较为复杂的水下环境中的应用极为不利，如电机驱动螺旋桨式的机器鱼如遇到水下环境浑浊，粘性颗粒物多等情况下就会使其螺旋桨里面夹杂异物，从而使其停止转动，更严重的还会使电动机烧坏，电路板烧坏等严重的后果O
实用新型内容
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是如何实现机器鱼在水下如真鱼一样的摆动状态。
[0007]( 二 )技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种机器鱼尾鳍驱动装置，其包括连接支架、尾摆支架、电磁线圈和电磁铁；
[0009]所述连接支架包括支架主体和设于所述支架主体两侧的支架侧臂，所述支架主体和支架侧臂所构成的空间形成所述电磁线圈的安装槽，所述电磁线圈的外壁与两个所述支架侧臂的内侧固定连接；
[0010]所述尾摆支架包括尾摆主体和设于所述尾摆主体两侧的尾摆侧杆以及设于所述尾摆主体中部的尾摆中心杆，所述电磁铁固定连接在所述尾摆中心杆的顶端，所述电磁铁通过所述尾摆中心杆沿所述电磁线圈的轴向延伸进所述电磁线圈的内部空间，所述尾摆侧杆与对应的所述支架侧臂通过连接件可转动连接。
[0011]其中，所述电磁线圈的外壁与两个所述支架侧臂的内侧通过胶粘接在一起。
[0012]其中，所述尾摆支架两侧的所述尾摆侧杆之间的距离大于所述支架主体两侧的所述支架侧臂之间的距离。
[0013]其中，所述支架侧臂的端部设有竖向通孔，所述尾摆侧杆的端部对应设有竖向通孔，所述尾摆侧杆与所述支架侧臂通过销轴可转动连接。
[0014]其中，所述尾摆主体上与所述尾摆中心杆相对的一侧设有尾鳍连接杆。
[0015]其中，该驱动装置还包括外部驱动电路，所述外部驱动电路与所述电磁线圈连接。
[0016]本实用新型还提供一种仿真机器鱼，其包括如上述任一技术方案所述的机器鱼尾鳍驱动装置。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0019]本实用新型提供的一种机器鱼尾鳍驱动装置及仿真机器鱼，所述机器鱼尾鳍驱动装置采用在连接支架上安装电磁线圈，在尾摆支架上设置电磁铁，并将电磁铁延伸进所述电磁线圈的内部空间，当电磁线圈通电时能够在其内部产生磁场，此时所述电磁线圈将带动电磁铁转动，从而带动与所述电磁铁相连的所述尾摆支架转动，由此实现机器鱼在水中能够实现如真鱼一样的摆动状态，而且能耗低，能够在水下长时间无外接电源地工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一种机器鱼尾鳍驱动装置的立体图；
[0021]图2为图1另一角度的立体图。
[0022]图中:1:连接支架；11:支架主体；12:支架侧臂；2:尾摆支架；21:尾摆主体；22:尾摆侧杆；23:尾摆中心杆；24:尾鳍连接杆；3:电磁线圈；4:电磁铁；5:销轴。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0024]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]如图1和图2所示，为本实用新型提供的一种机器鱼尾鳍驱动装置，其包括连接支架1、尾摆支架2、电磁线圈3和电磁铁4，所述连接支架I用于与机器鱼的鱼身连接，所述尾摆支架2用于与机器鱼的尾鳍连接，所述连接支架I和尾摆支架2相互连接用于支撑所述电磁线圈3和电磁铁4 ;
[0027]所述电磁线圈3固定在所述连接支架I上，所述连接支架I包括支架主体11和设于所述支架主体11两侧的支架侧臂12，所述支架主体11和支架侧臂12所构成的空间形成所述电磁线圈3的安装槽，所述电磁线圈3的外壁与两个所述支架侧臂12的内侧固定连接；
[0028]所述电磁铁4固定在所述尾摆支架2上，所述尾摆支架2包括尾摆主体21和设于所述尾摆主体21两侧的尾摆侧杆22以及设于所述尾摆主体21中部的尾摆中心杆23，优选地，所述尾摆侧杆22和尾摆中心杆23平行设置，所述电磁铁4固定连接在所述尾摆中心杆23的顶端，所述电磁铁4通过所述尾摆中心杆23沿所述电磁线圈3的轴向延伸进所述电磁线圈3的内部空间，所述尾摆侧杆22与对应的所述支架侧臂12通过连接件可转动连接，用于实现所述连接支架I和尾摆支架2的摆动连接，以便于机器鱼在水下灵活地转弯。
[0029]所述电磁线圈3的外壁与两个所述支架侧臂12的内侧可以通过胶粘接在一起，也可以通过其他的连接方式。
[0030]所述电磁铁4也可以通过胶粘接、焊接等方式与所述尾摆中心杆23连接。
[0031]为了便于所述连接支架I与所述尾摆支架2之间的连接，优选为所述尾摆支架2两侧的所述尾摆侧杆22之间的距离大于所述支架主体11两侧的所述支架侧臂12之间的距离。
[0032]所述连接支架I与所述尾摆支架2的具体连接方式可以为:所述支架侧臂12的端部设有竖向通孔，所述尾摆侧杆22的端部对应设有大小相同的竖向通孔，所述尾摆侧杆22与所述支架侧臂12上的竖向通孔通过销轴5可转动连接，结构简单，操作方便。
[0033]所述尾摆主体21上与所述尾摆中心杆23相对的一侧设有尾鳍连接杆24，所述尾鳍连接杆24优选与所述尾摆中心杆23在一条直线上，所述尾鳍连接杆24用于连接机器鱼的尾鳍。
[0034]所述机器鱼尾鳍驱动装置还包括外部驱动电路，所述外部驱动电路与所述电磁线圈3连接，用于为所述电磁线圈3供电，具体地，利用所述外部驱动电路提供一定频率的方波电压，并将此电压信号输入到所述电磁线圈3中，所述电磁线圈3通电后能在其内部产生磁场，并且磁场方向随通电方向的改变而改变，此时所述电磁线圈3就会带动电磁铁4转动，从而带动与所述电磁铁4连接的尾摆中心杆23转动，并最终带动所述尾摆支架2绕销轴5转动，从而带动后面附带的尾鳍摆动；通过此种设计方式，能够实现水下载具在水中如真鱼一样的摆动状态，而且能耗小，能够实现机器鱼在水中长时间的无源工作。
[0035]本实用新型还提供一种仿真机器鱼，其包括如上述任一技术方案所述的机器鱼尾鳍驱动装置。
[0036]本实用新型结构简单，易于制作、使用、维修和组装拆卸；其次稳定性好；并且可以根据具体的需要对构件进行并联扩展，以达到满足要求的结构。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，包括连接支架、尾摆支架、电磁线圈和电磁铁； 所述连接支架包括支架主体和设于所述支架主体两侧的支架侧臂，所述支架主体和支架侧臂所构成的空间形成所述电磁线圈的安装槽，所述电磁线圈的外壁与两个所述支架侧臂的内侧固定连接； 所述尾摆支架包括尾摆主体和设于所述尾摆主体两侧的尾摆侧杆以及设于所述尾摆主体中部的尾摆中心杆，所述电磁铁固定连接在所述尾摆中心杆的顶端，所述电磁铁通过所述尾摆中心杆沿所述电磁线圈的轴向延伸进所述电磁线圈的内部空间，所述尾摆侧杆与对应的所述支架侧臂通过连接件可转动连接。
2.如权利要求1所述的机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，所述电磁线圈的外壁与两个所述支架侧臂的内侧通过胶粘接在一起。
3.如权利要求1所述的机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，所述尾摆支架两侧的所述尾摆侧杆之间的距离大于所述支架主体两侧的所述支架侧臂之间的距离。
4.如权利要求1所述的机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，所述支架侧臂的端部设有竖向通孔，所述尾摆侧杆的端部对应设有竖向通孔，所述尾摆侧杆与所述支架侧臂通过销轴可转动连接。
5.如权利要求1所述的机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，所述尾摆主体上与所述尾摆中心杆相对的一侧设有尾鳍连接杆。
6.如权利要求1所述的机器鱼尾鳍驱动装置，其特征在于，还包括外部驱动电路，所述外部驱动电路与所述电磁线圈连接。
7.一种仿真机器鱼，其特征在于，其包括如权利要求1-6任一项所述的机器鱼尾鳍驱动装置。
【文档编号】B63H1/36GK203921175SQ201420256206
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月19日 优先权日:2014年5月19日
【发明者】朱红秀, 岳耀辉, 王忠华, 蔡金虎, 孔德福, 艾春培, 凡加乐, 陈磊明, 刘欢, 胡云龙 申请人:中国矿业大学(北京)