【技术实现步骤摘要】
多关节连杆式尾部机构及采用其推进的仿生机器鱼
本专利技术涉及仿生机构，尤其一种涉及多关节连杆式尾部机构及采用其推进的仿生机器鱼。
技术介绍
随着科学技术的进步，具有海洋勘测、海底探查、海洋救捞以及水下侦察和跟踪功能的水下机器人已成为探索海洋和开发海洋的重要工具。生物界内鱼类凭借较高的游动速度和推进效率成为水下机器人的重点研究对象。通过对鱼类游动方式的研究，发现其柔性尾部按行波规律摆动是产生推进力的主要来源。目前，仿生机器鱼的尾部结构设计方案还停留在单电机驱动两关节运动或者采用多个舵机运动模拟多个关节运动，这些方案对尾部的运动规律描述存在不准确性，一定程度上影响机器鱼的推进效率。因此，亟待设计一款可准确模拟鱼类游动方式的尾部机构。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种有可以准确模拟鱼类尾部行波状摆动运动且机动性能良好的多关节连杆式尾部机构。第二目的是提供一种采用该多关节连杆式尾部机构推进的仿生机器鱼。技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种多关节连杆式尾部机构，包括至少2个具有相位差的关节、以及用于驱动每一关节实现摆动运动的驱动执行机构，该驱...
【技术保护点】
1.一种多关节连杆式尾部机构，其特征在于：包括至少2个具有相位差的关节、以及用于驱动每一关节实现摆动运动的驱动执行机构，该驱动执行机构包括竖直滑槽(1)、可沿竖直滑槽(1)往复运动的水平滑槽(2)、以及偏心轴可沿水平滑槽(2)往复运动且可旋转运动的偏心轮(3)，水平滑槽(2)通过连杆机构与关节相连；其中水平滑槽(2)的初始位置之间具有相位差，偏心轮(3)旋转使偏心轴沿水平滑槽(2)往复运动并带动水平滑槽(2)沿竖直滑槽(1)往复运动，同时水平滑槽(2)通过连杆机构带动关节作行波状摆动。
【技术特征摘要】
1.一种多关节连杆式尾部机构，其特征在于：包括至少2个具有相位差的关节、以及用于驱动每一关节实现摆动运动的驱动执行机构，该驱动执行机构包括竖直滑槽(1)、可沿竖直滑槽(1)往复运动的水平滑槽(2)、以及偏心轴可沿水平滑槽(2)往复运动且可旋转运动的偏心轮(3)，水平滑槽(2)通过连杆机构与关节相连；其中水平滑槽(2)的初始位置之间具有相位差，偏心轮(3)旋转使偏心轴沿水平滑槽(2)往复运动并带动水平滑槽(2)沿竖直滑槽(1)往复运动，同时水平滑槽(2)通过连杆机构带动关节作行波状摆动。2.根据权利要求1所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述驱动执行机构还包括依次连接的驱动电机(4)、主齿轮(5)和副齿轮(6)，每一副齿轮(6)的输出轴与偏心轮(3)相连接，驱动电机(4)驱动主齿轮(5)和副齿轮(6)啮合带动偏心轮(3)旋转。3.根据权利要求2所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述每一水平滑槽(2)上均连接有一曲柄(7)，一曲柄(7)通过第一连杆(8)与一关节相连接，其余曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和至少一个平行四边形机构与其余关节分别相连接。4.根据权利要求3所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述关节包括第一关节(9)和第二关节(10)，副齿轮(6)的数量为1个，该副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和第一平行四边形机构与第二关节(10)相连接；第一平行四边形机构包括依次连接的L型连杆(11)和第二连杆(12)，第一关节(9)的中段处和L型连杆(11)的弯折处共穿设有一固定轴(13)，第一关节(9)的端部和第二关节(10)的折弯处共穿设有一可转动轴(14)，可转动轴(14)与固定轴(13)相互平行。5.根据权利要求3所述的多关节连杆式尾部机构，其特征在于：所述关节包括第一关节(9)、第二关节(10)和第三关节(15)，副齿轮(6)的数量为2个，主齿轮(5)与2个副齿轮(6)依次外啮合传动，一副齿轮(6)的输出轴两端分别连接有偏心轮(3)，另一副齿轮(6)的输出轴一端连接有偏心轮(3)，一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)和第一平行四边形机构与第二关节(10)相连接，另一曲柄(7)依次通过第一连杆(8)、第一平行四边形机构和第二平行四边形机构与第三关节(15)相连接；第...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏丹，朱阳洋，赵意，熊雨杉，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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