一种扑翼式仿生转向机构制造技术

本发明专利技术公开了一种扑翼式仿生转向机构，包括基板，基板上设有左右对称分布的两套扑翼单元，每套扑翼单元包括一组仿生摆动机构和一组仿生旋转机构，每组仿生摆动机构包括第一电机、主动齿轮、从动齿轮；每组仿生旋转机构包括第二电机、仿生扑翼；通过第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮再带动从动齿轮转动，安装在从动齿轮上的仿生旋转机构随着从动齿轮一起转动，从而带动仿生扑翼绕着从动齿轮的轴心线转动，实现对两套扑翼单元中两个仿生扑翼之间角度的调整；通过第二电机带动仿生扑翼绕着连接轴的轴心线转动，实现对仿生扑翼自身角度的调整。本发明专利技术的优点：结构简单，灵活性高，噪音小，能量利用率高。能量利用率高。能量利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种扑翼式仿生转向机构


[0001]本专利技术涉及仿生机器人领域，尤其涉及的是一种扑翼式仿生转向机构。

技术介绍

[0002]水下机器人的高机动性是满足海洋环境研究、海底资源勘探和海防战略需求的重要指标。转向机构是实现水下机器人高机动性的关键机构。现有的水下机器人的转向机构在水下作业时存在灵活性差、噪音高、能量利用率低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、灵活性好、噪音小、能量利用率高的扑翼式仿生转向机构。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]一种扑翼式仿生转向机构，包括基板，所述基板上设有左右对称分布的两套扑翼单元，每套扑翼单元包括一组仿生摆动机构和一组仿生旋转机构；
[0006]每组仿生摆动机构包括第一电机、主动齿轮、从动齿轮，第一电机固定安装在基板上，主动齿轮固定套装在第一电机的输出轴上，从动齿轮转动安装在基板上，且从动齿轮的轴心线与基板相垂直，从动齿轮与主动齿轮相啮合；
[0007]每组仿生旋转机构包括第二电机、仿生扑翼，所述第二电机固定安装在从动齿轮背离基板一端的端面上，仿生扑翼的一端设有连接轴，仿生扑翼的连接轴与第二电机的输出轴同轴固定连接，且仿生扑翼的连接轴与从动齿轮的轴心线相垂直；
[0008]通过第一电机带动主动齿轮转动，主动齿轮再带动从动齿轮转动，安装在从动齿轮上的仿生旋转机构随着从动齿轮一起转动，从而带动仿生扑翼绕着从动齿轮的轴心线转动，实现对两套扑翼单元中两个仿生扑翼之间角度的调整；通过第二电机带动仿生扑翼绕着连接轴的轴心线转动，实现对仿生扑翼自身角度的调整。
[0009]进一步的，所述仿生扑翼的连接轴通过一个轴承座转动支撑，轴承座固定安装在基板上，仿生扑翼的连接轴与第二电机的输出轴之间通过联轴器相连接。
[0010]进一步的，所述仿生扑翼呈扁平状。
[0011]进一步的，所述从动齿轮通过一个轴承转动套装在一个中心轴上，中心轴固定在基板上，中心轴上在位于轴承外侧套装有一个卡簧。
[0012]进一步的，所述第一电机通过一个呈Z字形的第一电机支座安装在基板上。
[0013]进一步的，所述第二电机通过一个呈L形的第二电机支座安装在从动齿轮上。
[0014]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0015]本专利技术提供的一种扑翼式仿生转向机构，其通过设置两套左右对称的扑翼单元，每套扑翼单元包括一组仿生摆动机构和一组仿生旋转机构，通过仿生摆动机构能带动整个仿生旋转机构整体摆动，从而带动仿生扑翼前后摆动，从而能实现仿生转向机构的前进或后退；通过仿生旋转机构可带动仿生扑翼自身旋转，从而调整仿生扑翼与水面的角度，进而
能调节前进阻力的大小，当左右两套扑翼单元的前进阻力调整为不相同时，即可控制仿生转向机构向左转弯或向右转弯。将该仿生转向机构运用于水下机器人，可实现前进、后退、向左转弯或向右转弯的灵活控制，且本专利技术结构简单，噪音小，能量利用率高。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0017]图2是本专利技术的仿生旋转机构的结构示意图。
[0018]图3是本专利技术的仿生摆动机构结构示意图。
[0019]图中标号：1基板；2扑翼单元；3仿生摆动机构；4仿生旋转机构；5第一电机；6主动齿轮；7从动齿轮；8第一电机支座；9轴承；10中心轴；11卡簧；12第二电机；13仿生扑翼；14第二电机支座；15连接轴；16轴承座；17联轴器。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0022]参见图1至图3，本实施例公开了一种扑翼式仿生转向机构，包括基板1，基板1上设有左右对称分布的两套扑翼单元2，每套扑翼单元2包括一组仿生摆动机构3和一组仿生旋转机构4。
[0023]每组仿生摆动机构3包括第一电机5、主动齿轮6、从动齿轮7，第一电机5通过一个呈Z字形的第一电机支座8安装在基板1上，第一电机支座8与基板1之间、第一电机5与第一电机支座8之间分别通过螺钉固定安装，设置第一电机支座8为Z字形，是为了给主动齿轮6的安装预留空间，从而保证整个仿生摆动机构3整体布局紧凑。主动齿轮6固定套装在第一电机5的输出轴上，从动齿轮7转动安装在基板1上，且从动齿轮7的轴心线与基板1相垂直，从动齿轮7通过一个轴承9转动套装在一个中心轴10上，中心轴10固定在基板1上，中心轴10上在位于轴承9外侧套装有一个卡簧11，通过卡簧11可防止轴承9脱落；从动齿轮7与主动齿轮6相啮合。
[0024]每组仿生旋转机构4包括第二电机12、仿生扑翼13，第二电机12固定安装在从动齿轮7背离基板1一端的端面上，第二电机12通过一个呈L形的第二电机支座14安装在从动齿轮7上，第二电机12与第二电机支座14之间、第二电机支座14与从动齿轮7之间分别通过螺钉固定安装。仿生扑翼13呈扁平状，仿生扑翼13的一端设有连接轴15，仿生扑翼13的连接轴15通过一个轴承座16转动支撑，轴承座16固定安装在基板1上。仿生扑翼13的连接轴15与第二电机12的输出轴同轴固定连接，仿生扑翼13的连接轴15与第二电机12的输出轴之间通过联轴器17相连接，且仿生扑翼13的连接轴15与从动齿轮7的轴心线相垂直。
[0025]通过第一电机5带动主动齿轮6转动，主动齿轮6再带动从动齿轮7转动，安装在从动齿轮7上的仿生旋转机构4随着从动齿轮7一起转动，从而带动仿生扑翼13绕着从动齿轮7
的轴心线转动，实现对两套扑翼单元2中两个仿生扑翼13之间角度的调整；通过第二电机12带动仿生扑翼13绕着连接轴15的轴心线转动，实现对仿生扑翼13自身角度的调整。
[0026]本实施例提供的扑翼式仿生转向机构的工作过程如下：
[0027]当整个仿生转向机构需要向前运动时，第二电机12带动仿生扑翼13转动，使仿生扑翼13旋转到与前进方向阻力最小的状态，然后第一电机5带动主动齿轮6转动，主动齿轮6带动从动齿轮7转动，从动齿轮7再带动整个仿生旋转机构4一起向前进方向摆动，使得仿生扑翼13一起摆动到最前端的位置。然后第二电机12带动仿生扑翼13转动，使其旋转到与前进方向阻力最大的状态；再由第一电机5反向转动，带动主动齿轮6反向转动，主动齿轮6带动从动齿轮7反向转动，从动齿轮7带动整个仿生旋转机构4反向摆动，使得仿生扑翼13一起向后摆动到最后端的位置，进而推动整个仿生转向机构前进；重复上述过程，使整个仿生转向机构一直保持前进状态。
[0028]当整个仿生转向机构需要向左转弯时，根据转弯半径的大小，位于左侧的第二电机12带动左侧的仿生扑翼13转动调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扑翼式仿生转向机构，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)上设有左右对称分布的两套扑翼单元(2)，每套扑翼单元(2)包括一组仿生摆动机构(3)和一组仿生旋转机构(4)，每组仿生摆动机构(3)包括第一电机(5)、主动齿轮(6)、从动齿轮(7)，第一电机(5)固定安装在基板(1)上，主动齿轮(6)固定套装在第一电机(5)的输出轴上，从动齿轮(7)转动安装在基板(1)上，且从动齿轮(7)的轴心线与基板(1)相垂直，从动齿轮(7)与主动齿轮(6)相啮合；每组仿生旋转机构(4)包括第二电机(12)、仿生扑翼(13)，所述第二电机(12)固定安装在从动齿轮(7)背离基板(1)一端的端面上，仿生扑翼(13)的一端设有连接轴(15)，仿生扑翼(13)的连接轴(15)与第二电机(12)的输出轴同轴固定连接，且仿生扑翼(13)的连接轴(15)与从动齿轮(7)的轴心线相垂直；通过第一电机(5)带动主动齿轮(6)转动，主动齿轮(6)再带动从动齿轮(7)转动，安装在从动齿轮(7)上的仿生旋转机构(4)随着从动齿轮(7)一起转动，从而带动仿生扑翼(13)绕着从动齿轮(7)的轴心线转动，实现对两套扑翼单...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，付为国，陈华奎，曹凯，叶晓东，徐林森，
申请(专利权)人：常州先进制造技术研究所，
类型：发明
国别省市：