尾鳍推动力研究用机器鱼的制作方法

本发明涉及尾鳍推动力研究用机器鱼。

背景技术：

目前，为了实现鱼尾的尾鳍推动力研究，一般需要制作尾鳍推进式的仿生机器鱼，现有技术一般是制作与鱼的形状基本相同的外壳，然后在鱼形外壳内设置复杂的传动机构，从而从内部驱动机器鱼的尾鳍动作，而且还需要保证机器鱼处于水中一定深度，为此需要设置一系列能够保证机器鱼处于一定水深的结构或装置，导致机器鱼的设计和加工特别复杂，尤其是需要频繁调整尺寸、驱动力等以便获取多组参数的试验研究时，这种机器鱼的复杂性大大降低了研究过程的效率，延迟研究进程。

技术实现要素：

本发明提供了一种结构简单、零部件更换方便的尾鳍推动力研究用机器鱼。

本发明具体通过以下技术方案实现：

尾鳍推动力研究用机器鱼包括船体，船体的底部设有穿孔，穿孔处穿装有传动柱且传动柱从穿孔中向下穿出，传动柱的下端为矩形棱柱结构，矩形棱柱结构连接有与传动柱垂直的尾柄，尾柄包括前端的夹持部、中间的传力杆和后端的台阶部，夹持部具有上下穿透的方槽以及与方槽连通的缝隙，方槽和缝隙将夹持部分割为前、后两块弹性夹片，弹性夹片上设有固定孔，通过螺钉将两块弹性夹片夹紧在所述矩形棱柱结构上以实现扭矩传递，尾柄向船体后方延伸，尾柄的后端通过弹性片连接有尾板，尾柄船体内安装有舵机，舵机通过舵盘与传动柱的上端传动连接，船体内还安装有控制器，通过控制器控制舵机转动以带动尾柄左右摆动，尾柄摆动通过弹性片带动尾板摆动。

进一步地，尾柄的后端为设有台阶部，台阶部的前端设有两个螺钉孔，并通过压紧块和螺钉压装所述弹性片，弹性片上设有穿孔以供螺钉穿过。

进一步地，传动柱与套管的内壁之间还设有斯特封。

进一步地，弹性片与尾板可拆连接。

进一步地，所述尾板上设有阶梯部，阶梯部上设有螺钉孔，所述弹性片通过螺钉压装在尾板的阶梯部上。

本发明的有益效果为：本发明提供一种简易的自防水机器鱼，尾板、弹性片和尾柄相当于鱼尾，船体漂浮在水面，而尾柄、弹性片和尾柄则通过传动柱将其延伸至水下，尾柄的前端通过夹持部与传动柱下端的矩形棱柱结构连接，具有拆卸方便、传动力矩稳定的特点，尾柄后端通过弹性片与尾板连接，弹性片的设置可模仿鱼尾的柔性摆动，通过舵机实现对尾柄摆动频率和摆动范围的调节，此结构不仅能满足尾鳍推动力的研究，而且结构简单、拆装方便、成本低廉，方便变量的改变。

尾柄后端与弹性片可拆连接方式进一步方便了拆卸。

斯特封包括橡胶密封圈和聚四氟乙烯圈，其设置保证了传动柱与套管内壁之间的密封的同时还不影响传动柱的转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的主视局部剖视示意图；

图3为图2中a处的局部放大图；

图4为尾柄的结构示意图；

图5为尾柄的俯视结构示意图；

图6为尾柄的主视结构示意图；

附图中标示说明：1-船体，2-舵机，3-舵盘，4-传动柱，5-支撑板，6-铜柱，7-套管，8-尾柄，81-传力杆，82-腰形槽，83-台阶部，84-螺钉孔，85-夹持部，86-方槽，87-缝隙，88-固定孔，9-尾板，10-弹性片，11-压紧块，12-水面，13-斯特封。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，尾鳍推动力研究用机器鱼包括船体1，船体1结构为现有技术，不再赘述。船体1后端的底部设有穿孔，穿孔上方固定有支撑板5，支撑板5上通过铜柱6和螺母固定有舵机2，舵机2的输出轴向下设置并穿过支撑板5，并在输出轴上连接有舵盘3，舵盘3下端与传动柱4连接，传动柱4从船底的穿孔处向下穿出，且在传动柱4与船体1的穿孔的孔壁之间通过斯特封13进行密封，传动柱4可相对于船体1转动，传动柱4的下端为矩形棱柱结构，以便依靠矩形棱柱结构传递扭矩。

传动柱下端垂直连接有尾柄8，如图4-6所示，尾柄8为刚性杆，包括前端的夹持部85、中间的传力杆81和后端的台阶部83，传力杆81为横截面呈工字型结构，具有结构强度高、质量轻的优点，传力杆81是有矩形截面的杆通过在上、下表面铣削加工出腰形槽82后形成。夹持部85具有上下穿透的方槽86以及与方槽86连通的缝隙87，方槽86和缝隙87将夹持部85分割为前、后两块弹性夹片，在垂直夹持部85的方槽86延伸方向的前后方向上设有固定孔88，方槽86用于供传力杆81的下端的矩形棱柱结构穿过，固定孔88用于穿装螺钉，通过螺钉将两片弹性夹片收紧，从而使得方槽86的侧壁夹紧传动柱的下端，传动柱的下端通过其矩形棱柱结构将扭矩传递给尾柄的夹持部85，使得尾柄的夹持部85可以带动尾柄前后摆动。尾柄8朝向船体1的后方延伸，尾柄8的后端设有台阶部83，台阶部83的前端设有两个螺钉孔84，并通过压紧块11和螺钉压装有弹性片10，弹性片10上设有穿孔以供螺钉穿过，弹性片10的后端通过螺钉连接有尾板9，尾板9呈尾鳍形状，大小可根据实验需要调节。船体1上还固定有与舵机2相连的控制器。

如图3所示，船底的穿孔的孔沿处设有套管7，套管7自船底向上延伸，且长度足够长，以防水从套管7进入船体1内，传动柱4从套管7上端下伸并从穿孔穿出，然后与尾柄连接。

使用时，将组装完成的机器鱼放入水中，由于船体1漂浮在水面，尾板9因传动柱4下伸的缘故而处于水下一定深度，机器鱼的重量与船体的浮力的关系使得水面12处于套管7的上端面以下，并处于斯特封13之下，利用连通器的原理，套管7中的水面12与船体1外的水面12处于同一高度，因此水不会从套管上端进入船体；通过控制器即可控制舵机2转动，舵机2的输出轴经过舵盘3-传动柱4-尾柄8-弹性片10而传递给尾板9，从而带动尾板9左右摆动，由于弹性片10具有一定弹性，使得尾柄8和尾板9在摆动时为柔性的摆动，类似于鱼尾的摆动，当需要研究不同尺寸的尾鳍的推动力时，可通过拆卸尾柄后端台阶部的螺钉而更换不同大小的尾板9；也可通过拆卸尾柄前端的螺钉实现传动柱与尾柄的夹持部的脱离，方便更换不同长度的尾柄，确保了零部件的拆卸十分灵活。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了尾鳍推动力研究用机器鱼。尾板、弹性片和尾柄相当于鱼尾，船体漂浮在水面，而尾柄、弹性片和尾柄则通过传动柱将其延伸至水下，本发明提供一种简易的自防水机器鱼，尾板、弹性片和尾柄相当于鱼尾，船体漂浮在水面，而尾柄、弹性片和尾柄则通过传动柱将其延伸至水下，尾柄的前端通过夹持部与传动柱下端的矩形棱柱结构连接，具有拆卸方便、传动力矩稳定的特点，尾柄后端通过弹性片与尾板连接，弹性片的设置可模仿鱼尾的柔性摆动，通过舵机实现对尾柄摆动频率和摆动范围的调节，此结构不仅能满足尾鳍推动力的研究，而且结构简单、拆装方便、成本低廉，方便变量的改变。

技术研发人员：王波
受保护的技术使用者：郑州龙威电子科技有限公司
技术研发日：2017.12.22
技术公布日：2018.05.08