CN103935493A 说明书 3/4页 肌肉条3的运动实现弹性薄膜1的回复运动，腔内压强增加，外界水通过进水孔10进入储 水腔18内，在正弦波电信号的激励下，控制IPMC肌肉条3的运动，经由上、下弹性薄膜1的 配合，实现水流在储水腔18内的波浪式推进运动，当储水腔18内的压强达到固定值，中间 弹性薄膜1上瓣膜喷嘴11的IPMC瓣膜13张开，水流进入喷水腔19，在正弦波电信号的激 励下，控制IPMC肌肉条3的运动，经由上、下弹性薄膜1的配合，实现水流在喷水腔19内的 再次波浪式推进运动，当压力达到喷水鸭嘴15的设定值，实现水流喷射，推进推进器的前 进运动：中间两侧弹性薄膜1是相互协调配合，实现三通道的动力部分的波浪式推进运动： 当采用快速转向运动时，通过控制部件控制8根SMA丝16的弯曲，使得弯曲喷嘴14的弯曲， 实现不同方向的射流变化。 [0021]结合图1、2及8，动力及传动部分I主要由弹性薄膜1、叠加电极2、IPMC肌肉条3、 电极支撑架4、导线5与9、正负电极6与8、绝缘层7组成；叠加电极2包括导线5与9、正 负电极6与8、绝缘层7，三片金属板等距焊接平面金属板上，靠近连接三片金属板的水平板 侧焊接小片电极6或8，两对这种焊接板结构错位叠加、中间贴有绝缘层7进行装配，并在 正负电极6与8的水平金属板焊接导线5与9，构成叠加电极2：多片IPMC肌肉条3端侧插 入叠加电极2的空隙处，表面处黏贴于弹性薄膜1上，叠加电极2固定于电极支撑架4上， 电极支撑架4固定于壳体12上。弹性薄膜1在传动过程中进行能量储蓄，在IPMC肌肉条 3回复阶段释放，提高能量的利用率：电极支撑架4用于电极的固定，驱动导线可从内部输 出：鉴于采用串联电路驱动会使得PMC肌肉条3运动不协调，叠加电极2采用并联电路的 设计方案，实现IPMC肌肉条3驱动：叠加电极2可以实现多片IPMC肌肉条3的叠加，提高 输出外力的大小，叠加片数可以通过改变叠加电极2结构进行调整：绝缘层7的作用绝缘正 负两个电极，防止工作时短路：前、后两腔由于空间体积不同，在工作时，前腔的IPMC肌肉 条3需要快速摆动，存储大量水来供给后腔的喷水过程，故前、后腔的IPMC肌肉条3要分开 控制；为了保证系统的压力，需要弹性薄膜1与壳体12实现较好的密封，实现各个通道独立 工作。 [0022] 动力及传动部分I具体工作原理： [0023]电压经由电源导线5与9，分别为正负电极6与8提供控制信号，驱动IPMC肌肉 条3的动作，多组IPMC肌肉条3组合叠加，完成力的输出，带动粘结在IPMC肌肉条3弹性 薄膜1不同形式的运动：在电压信号回程段，IPMC肌肉条3进行反向运动，弹性薄膜1储存 的弹性能释放，快速回复，实现弹性薄膜1的回程运动：在正弦波信号的驱动下，不同的上、 下弹性薄膜1进行挤压配合，驱动上、下弹性薄膜1波浪式的周期挤压运动，最终实现实现 水下驱动器的动力供给。 [0024]结合图35及8，储水部分II主要由进水孔10、膜瓣喷嘴11、IPMC肌肉条3、弹 性薄膜1、壳体12、IPMC瓣膜13、储水腔18组成：四片1/4的圆形的IPMC瓣膜13连接组 合，构成圆形的瓣膜喷嘴11，中心处沿十字交叉处开有擦间隙，防止瓣膜贴的太近导致工作 过程时卡死：壳体12主要由半圆壳体及圆柱壳体连接成，半圆壳体头部开有3排沿圆周分 布的进水孔10，圆周壳体中间部分端面处采用弹性薄膜1封闭，内部采用两层弹性薄膜1将 整个腔分为三部分，在中间部分端面处采用弹性薄膜1上沿圆周方向布置六个由四片IPMC 瓣膜13连接的膜瓣喷嘴11。进水孔10的作用除了通道内部供水外，还可以防止大的颗粒 杂质进入管内，起到过滤杂质功能；考虑到推进管的受力作用，进水孔10的方向与推进管 5