一种仿生游动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿生游动装置，包括一能游动的身体、至少两个驱动器、至少两个与所述驱动器有效连接的推进器，电池及控制电路，所述驱动器设置于身体的两侧，每一驱动器包含相互对应的线圈及磁铁，并由于线圈与磁铁的相互作用而被驱动，所述推进器由柔性材料制成，自身体向外伸出且呈现向后弯曲或弯折的形态，所述推进器连动于所述驱动器并相对于所述身体作摆动运动，所述电池向所述控制电路供电，通过所述控制电路可以控制所述线圈中电流的通断、方向和通断时间的长短。本发明专利技术逼真地模仿了海龟或与海龟有相似运动特性的生物的动作，使其实现前进、后退、左右转、爬行及跳跃等功能。

Bionic swimming device

The invention discloses a bionic swimming device, including a moving body, at least two of the driver, the driver and at least two effective connection of propeller, battery and control circuit, both sides of the drive is set in the body, each drive includes a coil and a magnet corresponding to each other, and due to the interaction of coil and the magnet is driven, the propeller is made of flexible material. The self body extends outward and has backward bending shape, the propeller is interlocked with the driver and relative to the body as the swing motion of the battery to the power supply through the control circuit, the control circuit can control the current in the coil, ON-OFF direction and on-off time. The invention imitates the actions of a turtle or a creature with similar motion characteristics with a turtle, and realizes the functions of advancing, retreating, left and right turning, crawling and jumping.

【技术实现步骤摘要】
一种仿生游动装置
本专利技术涉及一种既能在水中游动又能在陆地上爬行的仿生游动装置及其驱动的方法。
技术介绍
近几年来，既能在水中游动又能在陆地上爬行的仿生游动装置得到了广泛的技术研究，并取得了较大的进展，但总体来讲主要是针对科学研究，其存在成本高、推进机构复杂、能耗大，并不利于推广和实用。对于水陆两栖仿生中研究得较多的海龟，或者只能在单一环境下运动，或者是采用传统旋转轮驱动方式，缺乏趣味性和逼真感。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种不使用马达驱动的模拟海龟在水中游动和陆地上爬行的装置。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案为：一种仿生游动装置，包括一能游动的身体、至少两个驱动器、至少两个与所述驱动器有效连接的推进器，电池及控制电路，其特征在于：所述驱动器设置于身体的两侧，每一驱动器包含相互对应的线圈及磁铁，并由于线圈与磁铁的相互作用而被驱动，所述推进器由柔性材料制成，自身体向外伸出且呈现向后弯曲或弯折的形态，所述推进器连动于所述驱动器并相对于所述身体作摆动运动，所述电池向所述控制电路供电，通过所述控制电路可以控制所述线圈中电流的通断、方向和通断时间的长短，从而控制所述线圈与所述磁铁相互作用的力的方向和作用时间，从而控制驱动器的作用力的方向和作用时间。优选地，所述身体的两侧各设置有一驱动器，每一驱动器包含一根轴，该轴自身体内部伸向外前方，且轴在摆动的中间位置时与身体的纵轴线成40～80度角。优选地，所述身体具有由密封壳体包裹的内腔，所述电池、线圈及磁铁安置于密封壳体内腔，所述轴通过一柔性密封件密封地贯穿过所述密封壳体，所述柔性密封件固定于内、外双层刚性衬套中，其柔性密封件外壁的内表面紧套于刚性内衬套外壁，其柔性密封件外壁的外表面紧贴在刚性外衬套内壁。进一步地，所述刚性外衬套具有限制其自身绕轴线转动的凸台结构。优选地，所述身体具有由密封壳体包裹的内腔，所述轴位于身体之外的一端安装有推进器，所述轴位于密封壳体内腔的一端安装有（a）所述线圈或（b）所述磁铁的其中之一，（a）所述线圈或（b）所述磁铁的另外之一固定安装在所述身体内，并使所述线圈和所述磁铁能有效的相互作用驱动所述驱动器摆动。优选地，所述轴位于身体之外的一端设置有推进器支架，所述推进器安装于推进器支架，所述推进器支架上设置有垂直于所述轴轴线的轴形结构，所述轴形结构限定于密封壳体和衬套之间的空隙中，使驱动器的轴只能在一个方向上摆动；或者，所述轴位于密封壳体内腔的一端设置有支架，所述（a）所述线圈或（b）所述磁铁安装于支架之上，所述支架上有垂直于所述轴线的轴形结构，所述轴形结构限定于密封壳体和刚性衬套之间的空隙中，使所述轴只能绕固定的轴线摆动。优选地，所述线圈支架具有用于固定线圈的环形或半环形支架、连轴端以及用以定位缠绕线圈引线的定位结构，所述连轴端设置有轴孔供所述轴穿过，所述轴的轴端固定于连轴端的轴孔之内。优选地，所述身体具有大致平坦的底面，从底面凸伸出若干支撑点，所述支撑点可以与所述底面一体成形，也可以是固定连接于所述底面的凸点或柱。优选地，所述推进器包括本体和位于本体底部的向后下方倾斜的柔性支撑结构，当推进器没有受到来自下方的约束力时，所述柔性支撑结构的最低点低于所述身体的最低点，当推进器相对于行走平面向前划动时，柔性支撑结构受行走平面阻力而向后下方倾斜，当推进器相对于行走平面向后划动时，柔性支撑结构向上变形顶起仿生游动装置的身体。优选地，所述控制电路包括若干负极导电弹簧，所述负极导电弹簧从密封壳体内腔贯穿过密封壳体到电池仓中，负极导电弹簧在密封壳体内腔的一侧与PCB板形成电路接触或焊于PCB上。本专利技术的仿生装置能够在水里游动，也能陆地上行走。当在水里游动时，位于身体两侧的推进器相对身体摆动、划水，使身体前进。当在陆地上行走时，推进器相对身体向前摆动时，向后的摩擦力使推进器底部的弧形柔性支撑结构向后弯曲变形，此时弧形柔性支撑结构可以正常滑动；当推进器相对身体向后摆动时，弧形柔性支撑结构由于受到摩擦力挤压而产生向前弯曲压缩变形，这种变形产生向上的分力作用于所述推进器及仿生游动装置，随着该作用力的增大，弧形柔性支撑结构受到向下的反作用力也增大，弧形柔性支撑结构受到的摩擦力也增大，同时分布于浮游身体下方的支撑点压力减小，支撑点受到的摩擦力也减小，当弧形柔性支撑结构受到的摩擦力之和大于浮游身体下方的支撑点受到的摩擦力之和时，所述浮游身体就会以弧形柔性支撑结构为支点向前移动。本专利技术的仿生游动装置逼真地模仿了自然界中海龟或与海龟有相似运动特性的生物活动时的动作，使用者可以通过多种控制手段方便、快捷的使其实现前进、后退、左右转、爬行及跳跃等功能。本专利技术结构简单，能耗低，灵活性高，可靠性强，支持遥控及自编程控制。下面结合附图与实施例，对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是所述仿生游动装置的俯视图图2是所述仿生游动装置的主视图图3是所述仿生游动装置的仰视图图4是所述仿生游动装置的一个侧视图图5是所述仿生游动装置去除上壳体的俯视图图6是所述仿生游动装置图1的A-A横向剖视图图7是所述仿生游动装置图5的D-D向局部剖视图图8是所述仿生游动装置侧向剖视图图9是所述仿生游动装置图8的螺丝位局部放大视图E图10是所述仿生游动装置图5的中驱动器局部放大视图图11是所述仿生游动装置图10的C-C剖视图图12是所述仿生游动装置图11的F-F剖视图图13是所述仿生游动装置的下壳的轴测图图14是所述仿生游动装置的密封部件外衬套的轴测图图15是所述仿生游动装置的桨叶安装方向正视图图16是所述仿生游动装置的推进器支架的轴测图图17是所述仿生游动装置的线圈支架的轴测图具体实施方式参见图1至图17，本专利技术的仿生游动装置是仿生海龟。所述仿生海龟具有一浮游身体1，浮游身体一密封的壳体，从而使浮游身体成为可浮起的结构。密封的壳体由上壳10与下壳11通过超声装配或胶水粘接而成，密封件2夹持于上下壳之间，驱动控制电路4安置于密封的壳体内腔。至少两个驱动器3对称地分布于浮游身体1的左右两侧。每一驱动器3包含相互对应的线圈和磁铁，并由于线圈与磁铁的相互作用而被驱动。本实施例中是线圈固定于支架，磁铁固定于壳体，也可以线圈固定于壳体，磁铁固定于支架。每一驱动器3还包含有一根轴35。轴35从密封壳体内腔穿过柔性密封件23的中心孔伸到密封壳体以外。轴35在密封壳体之外的一端通过推进器支架36固定有推进器，即桨叶34。两侧桨叶34分别连动于相应的轴35并相对于所述浮游身体作同一前进方向的摆动运动。桨叶34是柔性零件，其与推进器支架36采用倒扣配合，可以在外力的作用下装入和拆出，但其自身则不易脱落。轴35通过柔性密封件23密封地贯穿过密封壳体，柔性密封件23固定于内、外双层刚性衬套中，其柔性密封件23外圈的内壁紧套于刚性内衬套22外壁，其柔性密封件23外壁紧贴在刚性外衬套21内壁，外衬套21再与密封壳体之间通过超声熔接或胶水形成密封连接，所述外衬套21具有凸台结构21a，其与上下壳的扁形槽位配合防止周向转动，其孔21b与壳体和柔性密封件23之间形成的空间正好容纳推进器支架36的摆动轴36a。轴35从密封壳体内部向身体外前方伸出，轴处于摆动的中间位置时与浮游身体的纵轴线成40~80度角。轴35在密封壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生游动装置，包括一能游动的身体、至少两个驱动器、至少两个与所述驱动器有效连接的推进器，电池及控制电路，其特征在于：身体的两侧各设置有一驱动器，每一驱动器包含一根轴，该轴自身体内部伸向外前方，且轴在摆动的中间位置时与身体的纵轴线成40～80度角，每一驱动器还包含相互对应的线圈及磁铁，并由于线圈与磁铁的相互作用而被驱动，所述推进器自身体向外伸出且呈现向后弯曲或弯折的形态，其连动于所述驱动器并相对于所述身体作摆动运动，推进器由柔性材料制成，包括本体和位于本体底部的向后下方倾斜的柔性支撑结构，当仿生游动装置在平面上行走过程中，推进器相对于行走平面向前划动时，柔性支撑结构受行走平面阻力而向后下方倾斜，当推进器相对于行走平面向后划动时，柔性支撑结构向上变形顶起仿生游动装置的身体，所述电池向所述控制电路供电，通过所述控制电路可以控制所述线圈中电流的通断、方向和通断时间的长短，从而控制所述线圈与所述磁铁相互作用的力的方向和作用时间，从而控制驱动器的作用力的方向和作用时间。

【技术特征摘要】
1.一种仿生游动装置，包括一能游动的身体、至少两个驱动器、至少两个与所述驱动器有效连接的推进器，电池及控制电路，其特征在于：身体的两侧各设置有一驱动器，每一驱动器包含一根轴，该轴自身体内部伸向外前方，且轴在摆动的中间位置时与身体的纵轴线成40～80度角，每一驱动器还包含相互对应的线圈及磁铁，并由于线圈与磁铁的相互作用而被驱动，所述推进器自身体向外伸出且呈现向后弯曲或弯折的形态，其连动于所述驱动器并相对于所述身体作摆动运动，推进器由柔性材料制成，包括本体和位于本体底部的向后下方倾斜的柔性支撑结构，当仿生游动装置在平面上行走过程中，推进器相对于行走平面向前划动时，柔性支撑结构受行走平面阻力而向后下方倾斜，当推进器相对于行走平面向后划动时，柔性支撑结构向上变形顶起仿生游动装置的身体，所述电池向所述控制电路供电，通过所述控制电路可以控制所述线圈中电流的通断、方向和通断时间的长短，从而控制所述线圈与所述磁铁相互作用的力的方向和作用时间，从而控制驱动器的作用力的方向和作用时间。2.根据权利要求1所述的仿生游动装置，其特征在于：所述身体具有由密封壳体包裹的内腔，所述电池、线圈及磁铁安置于密封壳体内腔，所述轴通过一柔性密封件密封地贯穿过所述密封壳体，所述柔性密封件固定于内、外双层刚性衬套中，其柔性密封件外壁的内表面紧套于刚性内衬套外壁，其柔性密封件外壁的外表面紧贴在刚性外衬套内壁。3.根据权利要求2所述的仿生游动装置，其特征在于：所述刚性外衬套具有限制其自身绕轴线转动的凸台结构。4.根据权利要求1所述的仿生游...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢小平，
申请(专利权)人：卢小平，
类型：发明
国别省市：广东,44