偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)，包括尾柄高、魚尾、偏心輪、微型電機。所述尾柄高和魚尾是纖維增強復(fù)合材料制成，其中尾柄高中包括微型電機和偏心輪，電機帶動偏心輪運動，使其尾鰭運動。本發(fā)明能實現(xiàn)如鲅魚、金槍魚等采用BCF推進方式(尾鰭推動)模式魚類復(fù)雜運動，且具有效率高、成本低、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。
【專利說明】
偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種仿生結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)，屬于仿生領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水下仿生學、機器人學、新型材料學等學科不斷進步與發(fā)展，以及海上的發(fā)展需求增加，酷似魚類外形的仿生魚成為機械領(lǐng)域的研究熱點。仿生魚可以探索和深入研究海底動植物資源，廣泛應(yīng)用于水下環(huán)境檢測、港口監(jiān)控、搜救行動、人道主義排雷、海岸安全、漁業(yè)管理、反恐行動和軍事行動等。魚類的推進模式的研究成為仿生魚的基礎(chǔ)，魚類的推進模式分為噴射式、BCF推進方式(尾鰭推動)、MPF推進方式(胸鰭或腹鰭推動)，其中BCF推進方式能夠產(chǎn)生大推力并且可以高速游動。為了實現(xiàn)仿生魚小型化、靈活性及運動范圍，如果結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，仿生魚過重，同時受到材料的限制，以此無法模擬鲅魚、金槍魚等魚類的復(fù)雜運動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題而提供一種偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括尾柄高、魚尾、微型電機、偏心輪，所述微型電機安裝在尾柄高上，偏心輪安裝在微型電機的輸出軸上，魚尾包括尾部、中間桿和身體部，身體部與所述偏心輪形配合，中間桿與尾柄高的端部鉸接。
[0005]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0006]1.尾柄高、偏心輪和魚尾的材料均是纖維增強復(fù)合材料。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用了一種新型材料和傳動形式，實現(xiàn)鲅魚、金槍魚等魚類的復(fù)雜運動，且具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、效率高等的優(yōu)點。本發(fā)明通過微型電機連接偏心輪，偏心輪進行360度旋轉(zhuǎn)帶動魚尾進行左右-60°?60°搖擺，也即本發(fā)明通過簡單的結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)模擬鲅魚、金槍魚等采用BCF推進方式(尾鰭推動)模式魚類的復(fù)雜運動。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:I尾柄高；2魚尾的尾部;3微型電機;4偏心輪;5魚尾的身體部;6魚尾的中間桿。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0012]結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明包括尾柄高1、魚尾、偏心輪4、微型電機3，魚尾包括尾部2、中間桿6和身體部5，其中材料選擇:偏心輪選擇碳纖維復(fù)合材料，尾柄高和魚尾選擇玻璃纖維聚氨酯復(fù)合材料，其相對于碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料，彈性模量更小、剛度更低、柔性更好，變形更大。本發(fā)明的微型電機采用瑞士 maxon mo tor公司的整套微小直流電機驅(qū)動，體積小，重量輕，轉(zhuǎn)矩大。所述微小電機配套包括減速器和編碼器。通過微型電機2連接偏心輪4，偏心輪4與魚尾的身體部5進行形配合實現(xiàn)運動的進一步的傳遞，魚尾的中間桿6與尾柄高的端部鉸接連接，進一步實現(xiàn)魚尾擺動，偏心輪4進行360度旋轉(zhuǎn)帶動魚尾2進行左右-60°?60°搖擺，尾柄高I對整體形成支架，整體偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)采用銷進行定位。
[0013]本發(fā)明屬于仿生領(lǐng)域，研究鲅魚、金槍魚等魚類月尾形狀，主要涉及復(fù)合材料的特點和簡單傳動機構(gòu)來涉及一種仿生魚尾，來模擬鲅魚、金槍魚等采用BCF推進方式(尾鰭推動)模式魚類復(fù)雜運動。
[0014]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)包括尾柄高、魚尾、偏心輪、微型電機。所述尾柄高和魚尾是纖維增強復(fù)合材料中的玻璃纖維聚氨酯復(fù)合材料制成，其中尾柄高中包括微型電機和偏心輪，電機帶動偏心輪運動，使其尾鰭運動，所述電機驅(qū)動可以使魚尾擺動達到-60°?60°。
[0015]本發(fā)明公開了偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)，包括尾柄高、魚尾、偏心輪、微型電機。所述尾柄高和魚尾是纖維增強復(fù)合材料制成，其中尾柄高中包括微型電機和偏心輪，電機帶動偏心輪運動，使其尾鰭運動，也即魚尾運動是通過微型電機帶動偏心輪進行運動。本發(fā)明能實現(xiàn)如鲅魚、金槍魚等采用BCF推進方式(尾鰭推動)模式魚類復(fù)雜運動，且具有效率高、成本低、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點。
[0016]所述尾柄高和魚尾是纖維增強復(fù)合材料中的玻璃纖維聚氨酯復(fù)合材料制成，所述偏心輪也采用纖維增強復(fù)合材料制成;具體的說偏心輪是碳纖維復(fù)合材料制成。
【主權(quán)項】
1.偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括尾柄高、魚尾、微型電機、偏心輪，所述微型電機安裝在尾柄高上，偏心輪安裝在微型電機的輸出軸上，魚尾包括尾部、中間桿和身體部，身體部與所述偏心輪形配合，中間桿與尾柄高的端部鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種偏心輪傳動的仿生魚尾結(jié)構(gòu)，其特征在于:尾柄高、偏心輪和魚尾的材料均是纖維增強復(fù)合材料。
【文檔編號】B63H1/36GK105836083SQ201610265214
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王立權(quán), 張璐瑤, 王剛, 楊圣喜
【申請人】哈爾濱工程大學