技术特征：
1.一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：包括沿轴向依次设置的头部电控段、柔性腔体段和矢量喷口段，以及包裹于柔性腔体段和矢量喷口段外围的柔性蒙皮；所述头部电控段内设置有电子控制元件，用于控制整个喷流推进装置；所述柔性腔体段由驱动部件控制，将轴向往复运动转化为径向往复运动，使得包裹于柔性腔体段的柔性蒙皮完成膨胀收缩动作；通过控制所述矢量喷口段的出口方向实现对喷流推进装置游动角度的调整。2.根据权利要求1所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述柔性腔体段包括支撑组件、连杆滑块机构和保形块；所述支撑组件的上、下端分别与头部电控段、矢量喷口段连接，作为喷流推进装置的主体支撑结构；所述连杆滑块机构包括移动块、导向杆组件、第一连杆、导向固定装置、第二连杆，所述导向固定装置同轴安装于支撑组件的中部，其外周面沿周向开有多个导向孔；所述导向杆组件同轴固定于导向固定装置和头部电控段之间，为安装于其上的移动块的轴向运动提供导向作用，两者为间隙配合，能够相对滑动；多个第一连杆和第二连杆均沿周向设置，第一连杆的一端均与移动块的外缘铰接，另一端分别与第二连杆的一端铰接，第二连杆的另一端分别插装于导向固定装置沿周向设置的径向导向孔内，构成径向伸缩结构；多个所述保形块沿周向设置，分别安装于第二连杆一端的端头处，在膨胀过程中用于支撑柔性蒙皮。3.根据权利要求2所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述支撑组件包括沿周向设置的八根定型杆，两根为一组，四组沿周向均布。4.根据权利要求3所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述第一连杆和第二连杆的数量均为四个，分别沿导向固定装置的周向均布；四组连杆与四组定型杆沿周向交错布置。5.根据权利要求3所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述第二连杆的另一端通过通过直线轴承与导向固定装置的导向孔滑动连接，用于减小伸缩运动的摩擦力。6.根据权利要求3所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述移动块是与头部电控段同轴的圆盘结构，其上端与直线电机连接，通过直线电机驱动沿导向杆组件做轴向往复运动；其外周面沿轴向设置有四个凸耳，分别与四个第一连杆铰接。7.根据权利要求3所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述导向固定装置为设置有减重结构的圆板，其端面外缘处沿周向开有八根定型杆的安装孔，端面靠近中部位置沿周向开有四根导向杆的安装孔。8.根据权利要求2所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述保形块包括圆弧板和自锁支撑机构；所述圆弧板内侧中部通过两块平行设置的固定板与第二连杆连接，其上、下端中部分别向两侧延伸安装有自锁支撑机构；所述自锁支撑机构包括多个首尾铰接的保形单元块，所述保形单元块的内侧一端伸出限位板，用以限制旋转角度；在膨胀到最大变形处时，靠近圆弧板处的一级保形单元块最先达到最大旋转角度，其他各级单元仍处于放松状态；当连杆运动至最大位移处时，蒙皮的曲率达到最大，各级保形单元块都达到最大旋转角度，保形机构实现自锁；同时，保形机构能够使蒙皮在膨胀变形过程中更加连续光顺。9.根据权利要求2所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述矢量喷口段包
括舵机、拉线、尾端圆盘、万向节、尾部喷口；所述尾端圆盘同轴安装于支撑组件的底部，所述尾部喷口通过万向节同轴安装于尾端圆盘的正下方；两个所述舵机安装于导向固定装置的下端面中心处，呈十字形交叉布置，分别用于控制俯仰和转动；所述舵机的输出轴安装有舵机圆盘，两根拉线的一端分别与舵机圆盘的两端连接，另一端穿过尾端圆盘与尾部喷口的两端连接，通过舵机驱动舵机圆盘转动，进而由拉线牵动尾部喷口调节转角。10.根据权利要求2-9任一项所述一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，其特征在于：所述头部电控段包括头部舱段及设置于其内的直线电机、电控板和电池，所述头部舱段为流线型密封壳体，直线电机与柔性腔体段的移动块连接，由电控板控制直线电机的动作，由直线电机驱动连杆滑块机构动作；通过控制直线电机的伸缩频率和伸缩长度调节收缩膨胀的频率和排水量；所述电池作为整个喷流推进装置的能量来源。
技术总结
本发明一种仿鱿鱼柔性喷流推进装置，属于仿生水下机器人领域；包括沿轴向依次设置的头部电控段、柔性腔体段和矢量喷口段，以及包裹于柔性腔体段和矢量喷口段外围的柔性蒙皮；所述头部电控段内设置有电子控制元件，用于控制整个喷流推进装置；所述柔性腔体段由驱动部件控制，将轴向运动转化为径向运动，使得包裹于柔性腔体段的柔性蒙皮完成膨胀收缩动作；通过控制所述矢量喷口段的出口方向实现对喷流推进装置游动角度的调整。本发明对仿鱿鱼水下航行器的机械结构进行了简化设计，提高了空间利用率，能够大大缩减航行器的体积。同时也提高了游动的机动性和机械效率，也能实现连续的喷射运动，喷射的频率和喷射量也可以通过控制机构进行调整。构进行调整。构进行调整。
技术研发人员：罗扬 潘光 侯哲星 徐同轼
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.09.15
技术公布日：2022/12/19