仿生物柔性翼的推进系统的制作方法

本发明涉及一种仿生物柔性翼的推进系统，特别是涉及一种依靠伺服电机作为动力来源，通过串列翼板实现自然界生物的柔性翼的柔性波动进而产生推进力的推进系统。

背景技术：

自然界生物鱼类经过长时间的自然选择和进化，演变出了出色的水中游动性能，鱼类通过摆动或者波动其身体上的各种鳍或者翼产生力，实现鱼体的各种复杂而优越的游动性能，例如鳐鱼通过波动其身体两侧的翼实现各种机动运动，非洲刀鱼通过波动其背部的柔性翼产生向前的游动力。

当下世界各国越发重视海洋开发，并且各种水上乐园越来越多，无论是水中的小型机器人玩具、江河湖泊水质检测的机器人还是军事用途的水中机器人，都有着巨大的需求。模拟鱼类的柔性翼的波动运动设计的推进系统有着推进效率高、外形炫酷的特点，具有广泛的应用前景。

技术实现要素：

针对以上技术的不足，本发明提供一种结构简单可靠、稳定性能优越的仿生物柔性翼波动的推进系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种仿生物柔性翼的推进系统，主要由伺服电机、框架、摇杆结构、翼板结构、连接轴和转轴组成；其特征在于：小件两端分别对称安装有一个圆盘，小件与圆盘的连接位置和圆盘的圆心不重合；小件和安装在其两端的圆盘组成摇杆结构；若干摇杆结构通过连接轴连接在一起组成串列摇杆装置，伺服电机的输出轴与串列摇杆装置的一端连接在一起，伺服电机驱动串列摇杆装置的转动；翼板结构由翼板、连接板和摇杆组成；连接板上设有旋转孔，翼板结构通过旋转孔套在转轴上；小件上设有滑动孔，摇杆穿过滑动孔。

相邻两个摇杆结构，后一个摇杆结构较前一个摇杆结构绕着连接轴的轴线沿着固定方向转动有固定角度。

转轴安装在框架上，伺服电机和框架固定在一起，框架支撑着串列摇杆装置，使得串列摇杆装置在伺服电机的驱动下稳定的转动。

每个摇杆结构中的小件通过驱动一个翼板结构中的摇杆，实现一个翼板绕着转轴的拍动，从而实现串列的若干翼板的波动运动。

小件为长条形结构。

本发明的主要特点和优势如下。

1、若干摇杆结构通过连接轴连接在一起组成串列摇杆装置，在伺服电机的驱动下进行转动，结构可靠性高。

2、每个摇杆结构驱动一个翼板绕着转轴的转动，若干翼板串列起来进而模拟生物的柔性翼，结构简单可靠，且易于控制。

3、能够作为水中小型娱乐机器人、江河湖泊水质检测机器人和军事侦察机器人等的推进系统，应用范围广。

附图说明

图1为仿生物柔性翼的推进系统总体结构的示意图。

图2为伺服电机驱动串列翼板结构的示意图。

图3为伺服电机驱动串列翼板局部结构的示意图。

图4为串列翼板波动结构的示意图。

图5为串列翼板波动局部结构的示意图。

图6为翼板结构的示意图。

图7为串列摇杆装置的示意图。

图8为摇杆结构的示意图。

其中1是伺服电机，2是摇杆结构，3是翼板结构，4是框架，5是转轴，6是小件，7是滑动孔，8是连接轴，9是连接板，10是旋转孔，11是摇杆，12是翼板，13是圆盘。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及技术优势，兹列举以下实施例，以下结合附图对本发明做更详细的描述。

结合图8，以摇杆结构（2）展开介绍，小件（6）为长条形结构，例如圆柱体、长方体、棱柱等，在小件（6）两端分别对称安装有一个圆盘（13），小件（6）与圆盘（13）的连接位置和圆盘（13）的圆心不重合，即偏心连接，两个圆盘（13）的轴线重合，小件（6）和安装在其两端的这两个圆盘（13）组成摇杆结构（2）；在小件（6）上设有滑动孔（7）。

结合图7，若干摇杆结构（2）通过连接轴（8）连接在一起组成串列摇杆装置，连接方式为连接轴（8）的两端分别与摇杆结构（2）中的一个圆盘（13）连接，且连接轴（8）的轴线与其两端相连的圆盘（13）的轴线重合。

结合图2、图3、图5和图6，翼板结构（3）由翼板（12）、连接板（9）和摇杆（11）组成，连接板（9）上设有旋转孔（10），翼板结构（3）通过旋转孔（10）套在转轴（5）上，摇杆（11）穿过小件（6）上的滑动孔（7），摇杆结构（2）的转动，通过小件（6）带动翼板结构（3）绕着转轴（5）的转动，进而实现翼板（12）绕着转轴（5）的转动；伺服电机（1）的输出轴与串列摇杆装置的一端连接在一起，从而伺服电机（1）驱动串列摇杆装置的转动，实现一串列翼板（12）的上下拍动；以连接伺服电机（1）的一端作为串列摇杆装置的前端，相邻两个摇杆结构（2），后一个摇杆结构（2）以前一个摇杆结构（2）为参照，绕着圆盘（13）的轴线沿着固定方向转动固定角度后，再通过连接轴（5）连接在一起组成串列摇杆装置，从而实现与每一个摇杆结构（2）相配合的翼板结构（3）中的翼板（12）上下拍动的角度不同，从伺服电机（1）端开始，这一串列翼板（12）形成一个波动形状，从而模拟出生物的柔性翼的波动运动。

结合图1和图4，转轴（5）安装在框架（4）上，伺服电机（1）安装在框架（4）上，框架（4）支撑着串列摇杆装置，伺服电机（1）驱动着串列摇杆装置的转动，而串列的若干翼板（13）呈现出波动运动。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种仿生物柔性翼的推进系统，包括伺服电机、框架、摇杆结构、翼板结构、连接轴和转轴，通过若干摇杆结构通过连接轴串联起来组成串列摇杆装置，在伺服电机的驱动下，串列摇杆装置进行转动，每个摇杆结构中的小件通过驱动一个翼板结构中的摇杆，实现一个翼板绕着转轴的拍动，从而实现串列翼板的波动运动，进而模拟自然界生物的柔性翼的波动运动，产生推进力；本发明可以应用于小型水中娱乐航行器，也可应用于水质检测的水下航行器的推进系，也可作为水面船舶的推进系统。

技术研发人员：宿原原;冯亿坤;刘焕兴;王兆立
受保护的技术使用者：冯亿坤
技术研发日：2018.08.30
技术公布日：2019.02.22