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200710072620.6 说 明书 第1/4页 电磁驱动多关节仿生鱼尾推进装置 (一)技术领域 本发明涉及的是一种推进装置,具体地说是一种仿生鱼尾推进装置。 (二)背景技术 当前水面和水下运载器多采用传统的螺旋桨作为推进器,其体积大、重量重、 能耗高、综合效率低(通常小于45%)、可靠性差、瞬时响应有严重的滞后现象、 运动灵活性能差、并且伴有较大的噪音和尾涡。为克服螺旋桨推进器的这些缺陷, 适应未来水下机器人技术发展的要求,人们在开发新能源的同时,也在积极寻找 性能更加优良的新型推进方式。 鱼类和鲸类等哺乳动物(此处我们统称为鱼类)的游动方式具有高速、高效、 灵活、低噪等特点,其游动和控制姿态的能力是任何目前装备传统操纵与推进系 统的潜器所无法比拟的,将其应用于水下机器人,将为水下机器人的研究和发展 提供新的起点和更为广阔的空间。近年来仿生水下机器人技术已经成为水下机器 人的重要研究方向之一,它基于仿生学原理,通过对鱼类游动机理的研究,利用 机械结构、电子设备和功能材料来开发模仿鱼类的操纵和推进方式,并将其应用 于水下机器人。 目前,仿鱼尾推进的实现有多种方式,例如:一种摆动式柔性关节的仿生 机器鱼(申请号:200520068383.2),该项专利采用直流伺服电机驱动微型气泵, 使转动气阀转动转动气阀的转动使机器鱼尾鳍关节的连续摆动,推进仿生鱼不断 前进;波动仿生机器鱼(申请号:200610051785.0),该项专利采用舵机的摆动运 动使两杆成为“波动鳍”的振源,振源的振动通过柔性“波动鳍”向后传递形成 推动机器鱼前进的行波;一种仿鱼尾推进系统的机械传动装置(申请号: 200520020571.8),该项专利采用电机驱动蜗轮蜗杆副,并通过蜗轮带动偏心轮 转动,进而带动滑动框架作直线往复运动,再经拉杆使L型摆杆绕其拐角处的铰 链摆动,并在L型摆杆摆动的同时,固定半齿轮又迫使传动齿轮组转动,进而带 动摆杆、弹簧片、尾鳍一起同向摆动。 在现有的技术中,大部分动力源为电机,需要使用运动机构,因此带来振动、 3
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