CN102079382B 说明书 1/3页 一种水下机械式仿生扑翼推进器 技术领域 [0001]本发明涉及水下航行器推进装置技术领域，具体地说，涉及一种水下机械式仿生 扑翼推进器。 背景技术 [0002]水下航行器作为一种水下无人智能移动平台，其驱动装置多采用螺旋桨推进装 置。特别是在海底地形复杂，存在暗流、浪、涌的区域对水下航行器的操纵性能提出较高要 求。要完成海洋某些参数的测量，海底信息调查，定点考察作业任务，则要求水下航行器在 低速条件下应具有良好的机动性和稳定性。采用螺旋桨推进，以鳍舵进行操纵性控制的运 动方式已经难以满足这种需求。 [0003]近年来，为了提高水下航行器的操纵性能，科研人员通过对鱼类等海洋生物的仿 生学研究，不断成功研制了新型的推进装置和方式。如：美国麻省理工学院的仿生金枪鱼、 英国Essex大学研制的第一条具有自主控制能力的机器鱼等。仿鱼推进器是利用鱼类的游 动推进机理，如鳗鲡目身体波动模式、鲹科模式、鲹科加新月形尾鳍模式和胸鳍模式等。通 过机械、电子结构或功能材料如形状记忆合金、人造肌肉等，来模拟鱼类的游动推进动作， 从而实现水下运动装置运动的推进功能。仿生机器鱼与采用螺旋桨推进的水下航行器相 比，具有推进效率高、机动性能好、隐蔽性能好等优点。而其运动方式不足之处在机动性方 面，机器鱼不能S形转弯、快速启动、快速制动：在下潜过程中不能快速稳定的悬浮在水中； 在推进方面，因为不知鱼是怎样控制涡流推进，不能预测给定一个命令机器鱼将会做出什 么样动作。这种仿生推进方式的水下航行器的运动稳定性尚有待提高。 [0004]在自然界的水生生物中，除了鱼类外，还有一些生物具有独特的游动方式，经过自 然界的选择和自身的进化，它们的游动方式变得愈加成熟和完美，如海洋生物：海龟、海狮、 海豚、企鹅等。此类生物都长有鳍状肢体，其运动方式与普通鱼类有明显不同。在水中游动 时，其身体躯干不做大幅摆动，主要依靠扑翼的划水产生动力。尽管此类生物具有较大的体 形，但是它们却具有爆发力强、启动快等特点，尤其在低速条件下具备良好的机动性和稳定 性。因此，利用仿生学原理开发研制类似海龟、海狮、海豚等动物的水下推进器具有非常广 阔的应用前景。 [0005]发明专利CN101003301A中公开了一种“水下仿水翼推进装置”，该装置采用两个 电机+控制系统实现水翼拍动和旋转运动，是两个自由度的旋转。这种装置结构复杂，并且 需要精确的控制，须配置复杂的单片机控制系统。 发明内容 [0006]本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的不足提供一种水下机械式仿生 扑翼推进器，其要解决的技术问题是通过简单的机械机构的设计，较为真实的实现水生扑 翼的划水动作，而且不需要复杂的控制机构，能够很好模拟水生扑翼运动的机械装置。本 发明水下机械式仿生扑翼推进器装置，它主要由水平运动机构、竖直运动机构、翻转运动机 3