一种仿生机器鱼的鱼尾机构的制作方法

本发明涉及仿生机器鱼配件技术领域，具体来说，涉及一种仿生机器鱼的鱼尾机构。

背景技术：

仿生机器鱼用于完成水下探测任务，现有的仿生机器鱼的鱼尾部分动作僵硬，仿生效果不好。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种仿生机器鱼的鱼尾机构，多个关节电机独立动作，仿生效果好。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种仿生机器鱼的鱼尾机构，包括鱼尾骨架，所述鱼尾骨架包括多级关节模块，所述关节模块包括防水驱动箱，所述防水驱动箱内设置有关节电机，所述关节电机通过传动机构连接有输出轴，所述输出轴至少部分位于所述防水驱动箱的外部，上一级所述关节模块的输出轴通过关节连杆固定连接下一级所述关节模块的防水驱动箱，最后一级所述关节模块的输出轴通过鱼尾连杆固定连接有鱼尾。

可选地，所述防水驱动箱固定连接有防水外壳，所述防水外壳上至少开设有一个供所述输出轴穿过的孔洞。

可选地，所述防水驱动箱上至少开设有一个供所述输出轴穿过的孔洞。

进一步地，所述输出轴上设置有方形连接端，所述关节连杆和所述鱼尾连杆上均开设有与所述方形连接端相配合的方孔。

进一步地，所述鱼尾由内部的金属骨架和包覆在外部的橡胶构成。

可选地，所述防水外壳上开设两个所述孔洞。

可选地，所述防水驱动箱上开设两个所述孔洞。

进一步地，所述传动机构为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括多个彼此相互啮合的齿轮。

进一步地，所述关节模块还包括鱼尾外壳，所述防水驱动箱和所述防水外壳均位于所述鱼尾外壳内。

进一步地，所述鱼尾外壳上固定连接有对称的两个腹鳍。

本发明的有益效果：多个关节电机独立动作，可实现逼真的仿生效果。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的仿生机器鱼的鱼尾机构的剖视图；

图2是根据本发明实施例所述的仿生机器鱼的鱼尾机构的分解图；

图3是根据本发明实施例所述的关节模块的剖视图；

图4是根据本发明实施例所述的防水机构的剖视图；

图5是根据图4所述的防水机构的a处放大图；

图6是根据本发明实施例所述的防水机构的分解图；

图7是根据本发明实施例所述的胀紧环的示意图。

图中：

31、防水外壳；32、输出轴；33、轴套；34、胀紧环；35、压圈；36、梯形环槽；37、挡帽；38、挡圈；41、鱼尾；42、关节模块；43、防水驱动箱；44、关节电机；45、传动机构；46、关节连杆；47、鱼尾连杆；48、鱼尾外壳；49、腹鳍。

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1-7所示，根据本发明实施例所述的一种仿生机器鱼的鱼尾机构，包括鱼尾骨架，所述鱼尾骨架包括多级关节模块42，所述关节模块42包括防水驱动箱43，所述防水驱动箱43内设置有关节电机44，所述关节电机44通过传动机构45连接有输出轴32，所述输出轴32至少部分位于所述防水驱动箱43的外部，上一级所述关节模块42的输出轴32通过关节连杆46固定连接下一级所述关节模块42的防水驱动箱43，最后一级所述关节模块42的输出轴32通过鱼尾连杆47固定连接有鱼尾41。

在本发明的一个具体实施例中，所述防水驱动箱43固定连接有防水外壳31，所述防水外壳31上至少开设有一个供所述输出轴32穿过的孔洞。或者，所述防水驱动箱43上至少开设有一个供所述输出轴32穿过的孔洞。

在本发明的一个具体实施例中，所述输出轴32上设置有方形连接端，所述关节连杆46和所述鱼尾连杆47上均开设有与所述方形连接端相配合的方孔。

在本发明的一个具体实施例中，所述鱼尾41由内部的金属骨架和包覆在外部的橡胶构成。

在本发明的一个具体实施例中，所述防水外壳31上开设两个所述孔洞。或者，所述防水驱动箱43上开设两个所述孔洞。

在本发明的一个具体实施例中，所述传动机构45为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括多个彼此相互啮合的齿轮。

在本发明的一个具体实施例中，所述关节模块42还包括鱼尾外壳48，所述防水驱动箱43和所述防水外壳31均位于所述鱼尾外壳48内。

在本发明的一个具体实施例中，所述鱼尾外壳48上固定连接有对称的两个腹鳍49。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

每一级的关节模块42通过关节电机44、输出轴32来驱动下一级关节模块42摆动，从而可通过多个关节电机44独立动作，实现逼真的仿生效果。

第一级关节模块42仅具有防水驱动箱43，防水驱动箱43上至少开设有一个供所述输出轴32穿过的孔洞，输出轴32与孔洞之间设置防水机构以实现良好的防水效果，其余级别的关节模块42均具有防水驱动箱43和防水外壳31，并在防水外壳31开设有供所述输出轴32穿过的孔洞，输出轴32与孔洞之间设置防水机构以实现良好的防水效果。

防水机构包括轴套33，轴套33上具有环形的凸台，凸台位于防水外壳31的外部，凸台的一端面轴向压紧防水外壳31，凸台的另一端面上开设有环形槽，环形槽内设置有胀紧环34以及可轴向滑动的压圈35，胀紧环34具有弹性，胀紧环34远离防水外壳31的端面上开设有梯形环槽36，压圈35上设置有与梯形环槽36相配合的梯形环凸，凸台远离防水外壳31的端面上可拆卸地连接有挡帽37，挡帽37轴向压紧压圈35。

输出轴32上设置有方形连接端，方形连接端分别与关节连杆46上的方孔以及鱼尾连杆47上的方孔相配合，输出轴32转动时带动关节连杆46和鱼尾连杆47摆动，进而带动下一级关节模块42和鱼尾摆动。

齿轮传动机构起到减速器的作用。

防水驱动箱43和防水外壳31内均具有较大的闲置空间，在水中可具有较大的浮力。

鱼尾41由内部的金属骨架和包覆在外部的橡胶构成。

本发明实施例中，鱼尾骨架由三级关节模块42构成，位于中间一级的关节模块42的鱼尾外壳48上固定连接有对称的两个腹鳍49。腹鳍49用于起到辅助平衡的作用。

关节电机44通过齿轮传动机构带动输出轴32转动，输出轴32贯穿防水外壳31或防水驱动箱43，防水外壳31或防水驱动箱43上设置有两个孔洞，孔洞的孔径大于输出轴32的直径，每个孔洞与输出轴32之间设置一个轴套33，每个轴套33具有一个凸台，每个凸台上连接一个挡帽37，每个凸台上设置有一个环形槽，环形槽内设置一个胀紧环34和一个压圈35，其中一个凸台和对应的挡帽37被压紧在防水外壳31与输出轴32上的台阶之间，另一个凸台和对应的挡帽37被压紧在防水外壳31与输出轴32上的挡圈38之间，挡圈38与输出轴32可拆卸连接。

每个轴套33与输出轴32之间均设置有三道径向密封圈，用于容纳径向密封圈的沟槽开设在输出轴32上。

轴套33与防水外壳31之间具有一道径向密封圈和一道端面密封圈，用于容纳密封圈的沟槽开设在防水外壳31上，密封圈可以采用o型圈、y形圈等。

径向密封圈和端面密封圈用于实现更好的防水效果。

当外界水压很大时，水压会压迫压圈35，使压圈35压紧胀紧环34，梯形环凸会使胀紧环34胀开，胀紧环34压紧输出轴32，进而可有效阻止水通过输出轴32与轴套33之间的缝隙进入防水壳体内。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，多个关节电机独立动作，可实现逼真的仿生效果，在水压较大时，可有效阻止水通过输出轴与轴套之间的缝隙进入防水壳体内。

以上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。