一种仿生柔性推进装置及波动控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿生柔性推进装置及波动控制方法，磁控形状记忆合金弹簧驱动装置的一侧固定在安装板上，另一侧贴附在柔性薄膜表面上，并将其封装，在与薄膜表面和安装板表面相连的磁控形状记忆合金弹簧驱动序列中，通过调节励磁线圈的电流来调节每组形状记忆合金弹簧的长度，使其以等相位差依次波动，通过改变形状记忆合金弹簧的驱动电压大小、相位和频率来改变其运动状态、调节薄膜波动运动参数，从而实现水下航行器的运动操控。本发明专利技术采用仿鱼生物躯干波动推进的方式，实现推进装置运动参数的自适应调节，适应水下应用环境的复杂性和多样性。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生柔性推进装置及波动控制方法
本专利技术属于水下仿生推进器驱动
，具体涉及一种仿生柔性推进装置及波动控制方法。
技术介绍
经过漫长的自然选择，水生生物在长距离巡航、快速机动响应、远程目标诱导等方面已进化出独特的结构和运动模式，为新型水下推进机理的研究提供了富有价值的借鉴。尽管水下仿生推进技术因其潜在应用前景而备受关注，但现有技术仍难以满足仿鱼类推进方式长期稳定应用于各种水下环境的需求，主要体现在：(i)研制出的各种仿生水下航行器虽然可以实现基本的运动功能，却受运动机构、驱动机构、变体结构等技术制约，难以满足实际应用需求。(ii)柔性智能驱动材料的设计制造技术不够成熟和其自身特性的发展不够完善同样也制约着水下仿生推进的发展。传统的形状记忆合金，受温度场驱动，响应频率很低在1Hz左右。压电陶瓷虽然具有极高的响应频率，但其恢复应变却很小；同样，磁致伸缩材料也有同样的缺点。离子聚合物金属复合材料(IPMC)也存在因输出功率小使得水下航行器游动速度和推力相对较小的缺点，然而磁控形状记忆合金弹簧与其他智能材料驱动相比，具有响应频率快、恢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生柔性推进装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体中设置有M×N个驱动装置(4)组成的阵列，所述壳体的顶面为柔性薄膜(1)，所述驱动装置(4)包括励磁线圈(44)和磁控形状记忆合金弹簧(45)，所述励磁线圈(44)用于向磁控形状记忆合金弹簧(45)提供磁场，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的上端和柔性薄膜(1)固定连接，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的下端和壳体的底面固定连接，M≥1，N≥1。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿生柔性推进装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体中设置有M×N个驱动装置(4)组成的阵列，所述壳体的顶面为柔性薄膜(1)，所述驱动装置(4)包括励磁线圈(44)和磁控形状记忆合金弹簧(45)，所述励磁线圈(44)用于向磁控形状记忆合金弹簧(45)提供磁场，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的上端和柔性薄膜(1)固定连接，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的下端和壳体的底面固定连接，M≥1，N≥1。


2.根据权利要求1所述的一种仿生柔性推进装置，其特征在于，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的上端通过上壳体(41)与柔性薄膜(1)固定连接，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的下端通过下壳体(42)与壳体的底面固定连接；所述上壳体(41)和下壳体(41)上均固定有套筒，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)的上、下两端分别伸入套筒中。


3.根据权利要求1所述的一种仿生柔性推进装置，其特征在于，所述励磁线圈(44)中设置有铁芯(43)。


4.根据权利要求1所述的一种仿生柔性推进装置，其特征在于，所述磁控形状记忆合金弹簧(45)采用镍锰镓合金制成。


5.根据权利要求1所述的一种仿生柔性推进装置，其特征在于，所述柔性薄膜(1)采用液态硅胶材料制成，表面涂抹聚脲树脂。


6.一种权利要求1所述的仿生柔性推进装置的控制方法，其特征在于，通过改变励磁线圈(44)的驱动电压的大小，柔性薄膜(1)波动的振幅，振幅随着驱动电压的增大而增大；通过改变驱动电压的相位差，来改变柔性薄膜(1)波动的波长，驱动电压的相位差越大，波长越长；通过改变驱动电压变化频率，来改变柔性薄膜波动频率，驱动电压变化频率越大，柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兰兰，彭海，刘红忠，叶国永，姜维，彭匿明，张明星，陈锦岚，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61