一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水下推进装置技术领域，具体涉及一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构。
【背景技术】
[0002]目前水面和水下航行器基本采用螺旋桨结构，体积质量大、能耗高、效率低、产生较大的噪音和尾涡。鱼类和鲸类等哺乳动物的运动方式是生物进化史的结晶，具有高效能、高速度、灵活低噪各种优点。水面和水下航行器要采用仿生鱼尾水下推进技术的关键是做到高效率、低能耗、结构简单可行。
[0003]目前仿鱼尾推进有多种方式，例如发明名称为仿生机器鱼的柔性推进机构(申请号200410053660.2)，该专利采用两个电机分别拉紧和放松鱼尾鳍两侧的钢丝绳来控制鱼尾的柔性摆动。缺点是动作不规范，难以精确控制，不能用于较大型结构体。
[0004]发明名称为一种仿鱼尾推进系统的机械传动装置(申请200520020571.8)，该专利采用电机驱动蜗轮蜗杆副，继而带动偏心轮、滑动框架、拉杆，带动L型摆杆摆动，同时固定半齿轮又迫使传动齿轮组带动摆杆转动，摆杆末端有弹簧片和尾鳍，形成具有3个自由度绞链轴的柔性摆动。
[0005]这种结构的缺点是刚性动作单一僵硬，不能转向，动作有局限性，不能仿效鱼类的自由游动方式；
[0006]发明名称为电磁驱动多关节仿生鱼尾推进装置(申请号200710072620.6)，该专利采用纵向骨材、横向骨材，并分为多节，连接轴连接，
[0007]这种结构的缺点是柔性有余，刚性不足，很难用于实际应用。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0009]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，包括第一电机、第二电动机、大齿轮摆臂、第三电机、弹簧钢板、半月状尾鳍、船体和电脑控制器，所述电脑控制器安装在船体的左端，所述船体的中间安装有电源，所述第一电机、第二电机、第三电机和大齿轮摆臂均安装在船体的右端的地板上，所述大齿轮摆臂上安装有第一轴、第二轴和第三轴，所述第一轴上安装有第二齿轮，所述第二轴上安装有第三齿轮，所述第三轴上安装有小齿轮摆臂，所述第三电机与第二齿轮通过第一齿轮传动连接，所述第二齿轮与小齿轮摆臂通过第三齿轮传动连接，所述小齿轮摆臂与半月状尾鳍通过弹簧钢板固定连接，所述电脑控制器与电源、第一电机、第二电机和第三电机电性连接。
[0010]优选的，所述小齿轮摆臂、第二齿轮和第三齿轮均安装在大齿轮摆臂内。
[0011]优选的，所述小齿轮摆臂的左端与弹簧钢板通过螺栓固定连接，弹簧钢板与半月状尾鳍通过螺栓固定连接。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该仿生鱼尾双驱动柔性推进机构，采用双电机分别驱动两关节自由度，用大齿轮摆臂和小齿轮摆臂可以由两个步进电机分别由电脑芯片编程控制，实现仿真鱼游动时的折腰和甩尾动作；在不同游动速度下，可以变化折腰和甩尾的角度，达到最佳的游动效率；使用一个驱动电机轴经齿轮副到腰轴可输出强劲动力，使用另一个驱动电机通过腰轴上的机械齿轮组传递动力到尾轴，这种穿过船底板的三轴连接形式可实现良好的水密封效果，达到实现工程的可能性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的俯视图；
[0014]图2为本实用新型的正视图；
[0015]图3为本实用新型的第三电机的安装结构示意图。
[0016]图中:1、第一电机，2、第二电动机，3、第一轴，4、大齿轮摆臂，5、第三电机，6、第一齿轮，7、第二齿轮，8、第三齿轮，9、小齿轮摆臂，10、第二轴，11、第三轴，12、弹簧钢板，13、半月状尾鳍，14、船体，15、电脑控制器，16、电源。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]请参阅图1，本实用新型提供一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，包括第一电机1、第二电动机2、大齿轮摆臂4、第三电机5、弹簧钢板12、半月状尾鳍13、船体14和电脑控制器15，电脑控制器15安装在船体14的左端，船体14的中间安装有电源16，第一电机1、第二电机2、第三电机5和大齿轮摆臂4均安装在船体14的右端的地板上，大齿轮摆臂4上安装有第一轴3、第二轴10和第三轴11，第一轴3上安装有第二齿轮7，第二轴10上安装有第三齿轮8，第三轴11上安装有小齿轮摆臂9，小齿轮摆臂9、第二齿轮7和第三齿轮8均安装在大齿轮摆臂4内，第三电机5与第二齿轮7通过第一齿轮6传动连接，第二齿轮7与小齿轮摆臂9通过第三齿轮8传动连接，小齿轮摆臂9与半月状尾鳍13通过弹簧钢板12固定连接，小齿轮摆臂9的左端与弹簧钢板12通过螺栓固定连接，弹簧钢板12与半月状尾鳍13通过螺栓固定连接，电脑控制器15与电源16、第一电机1、第二电机2和第三电机5电性连接。
[0019]工作原理:使用时，通过第一电机1、第二电机2和第三电机5的配合使用，带动第一齿轮6和大齿轮摆臂4转动，从而带动第二齿轮7转动，第二齿轮7通过第三齿轮8带动小齿轮摆臂9摆动，从而通过弹簧钢板12带动半月状尾鳍13摆动来推动船体14前进。
[0020]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，包括第一电机(1 )、第二电动机(2)、大齿轮摆臂(4)、第三电机(5)、弹簧钢板(12)、半月状尾鳍(13)、船体(14)和电脑控制器(15)，其特征在于:所述电脑控制器(15)安装在船体(14)的左端，所述船体(14)的中间安装有电源(16)，所述第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(5)和大齿轮摆臂(4)均安装在船体(14)的右端的地板上，所述大齿轮摆臂(4)上安装有第一轴(3)、第二轴(10)和第三轴(11 )，所述第一轴(3)上安装有第二齿轮(7)，所述第二轴(10)上安装有第三齿轮(8)，所述第三轴(11)上安装有小齿轮摆臂(9 )，所述第三电机(5 )与第二齿轮(7 )通过第一齿轮(6 )传动连接，所述第二齿轮(7)与小齿轮摆臂(9)通过第三齿轮(8)传动连接，所述小齿轮摆臂(9)与半月状尾鳍(13)通过弹簧钢板(12)固定连接，所述电脑控制器(15)与电源(16)、第一电机(1)、第二电机(2 )和第三电机(5 )电性连接。2.根据权利要求1所述的一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，其特征在于:所述小齿轮摆臂(9 )、第二齿轮(7 )和第三齿轮(8 )均安装在大齿轮摆臂(4)内。3.根据权利要求1所述的一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，其特征在于:所述小齿轮摆臂(9)的左端与弹簧钢板(12)通过螺栓固定连接，弹簧钢板(12)与半月状尾鳍(13)通过螺栓固定连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种仿生鱼尾双驱动柔性推进结构，包括第一电机、第二电动机、大齿轮摆臂、第三电机、弹簧钢板、半月状尾鳍、船体和电脑控制器，所述电脑控制器安装在船体的左端，所述第一电机、第二电机、第三电机和大齿轮摆臂均安装在船体的右端的地板上，所述大齿轮摆臂上安装有第一轴、第二轴和第三轴，所述第三电机与第二齿轮通过第一齿轮传动连接，所述小齿轮摆臂与半月状尾鳍通过弹簧钢板固定连接，所述电脑控制器与电源、第一电机、第二电机和第三电机电性连接。本实用新型采用双电机分别驱动两关节自由度，用大齿轮摆臂和小齿轮摆臂可以由两个步进电机分别由电脑芯片编程控制，实现仿真鱼游动时的折腰和甩尾动作。
【IPC分类】B63H1/36, B63H23/06, B63H21/17
【公开号】CN204956891
【申请号】CN201520583928
【发明人】金平
【申请人】上海湖益科贸有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月6日