CN103950524A 说明书 1/4页 喷射式仿生水下航行器及其工作方式 技术领域 [0001]本发明涉及一种喷射式仿生水下航行器及其工作方式，属于机器人仿生技术领 域。 背景技术 [0002]早在19世纪末，喷射推进器作为一种特殊的推进装置被应用在船舶推进。随着船 舶工业的不断发展，推进器技术也由此产生了巨大的变化，从传统的螺旋桨推进器发展到 今天各种特色的泵喷推进器、磁流体推进器以及固体火箭发动推进器。 [0003]墨鱼是海洋中常见的一种动物，属于软体动物门头足刚亚纲乌贼目。它们依靠喷 射和鳍波动复合推进这种特殊的方式来实现游动，不仅能灵活地游动，还能够实现翻滚、快 速后退等游动动作。哈尔滨工业大学研制的仿乌贼机器鱼，利用记忆合金丝的受热收缩使 得弹性筒体内的水向外喷射以达到推进的效果，但是存在着速度慢、控制难等不足。 发明内容 [0004]本发明提供了一种新型的喷射式仿生水下航行器及其工作方式，够实现较高的速 度、效率和机动性，为水下探测、水下跟踪以及水下救援等提供高效的新型工具。 [0005]为实现标，通过模仿墨鱼、樽海鞘等海洋生物的吸水喷水模式，以机构简单、控 制方便为基本的设计思想，本发明的 种新型的喷射式仿生水下航行器，其特征在于：壳体、推进机构、传动机构、喷管及喷 管角度调整机构、沉浮机构和电源及控制系统；其中推进机构包括安装于壳体内的弹性吸 水喷水筒，弹性吸水喷水筒由若干围绕排布的弹性长条、附于弹性长条外的弹性膜、连接于 弹性长条第一端的第一支撑架、连接于弹性长条第二端的第二支撑架组成：弹性吸水喷水 筒第一端通过单向阀片结构形成单向吸水口，弹性吸水喷水筒，第二端通过单向阀片结构 形成单向出水口：其中传动机构包括安装于壳体内的传动电机、与传动电机相连的传动转 轴，还包括与传动轴相连的齿轮齿条机构，齿轮齿条机构包括安装于传动转轴上的齿轮以 及与齿轮相配合的齿条，齿条的一端与弹性吸水喷水筒的第一支撑架相连；其中喷管及喷 管角度调整机构包括一端与弹性吸水喷水筒的单向出水口相连的喷管，还包括用以调节喷 管角度的喷管角度调整机构；其中沉浮机构包括弹性储水袋、通过第一连接管与弹性储水 袋相连的水泵、一端连接水泵另一端连接外界的第二连接管。 [0006]上述的喷射式仿生水下航行器的工作方式，其特征在于包括以下过程：通过控制 传动机构的齿条对弹性吸水喷水筒的第一支撑架的压或拉，使弹性长条变形造成弹性吸水 喷水筒容积变化，进而弹性吸水喷水筒吸水或排水，排出的水通过喷管喷出使喷射式仿生 水下航行器运动：其中沉浮机构通过控制弹性储水袋中水量，控制沉浮状态；其中喷管角 度调整机构调整喷管的喷射角度，改变航行方向。 [0007]上述的喷射式仿生水下航行器其特征在于：所述推进机构的弹性吸水喷水筒共有 四个，分别为一号弹性吸水喷水筒、二号弹性吸水喷水筒、三号弹性吸水喷水筒、四号弹性 4