CN102079382B 说明书 2/3页 构、仿生扑翼、固定底板五部分组成。该推进器采用机械式运动分离的方法，由一些简单的 机械传动机构从运动学角度模拟扑翼三维运动，各部分具有如下特点：所述的水平运动机 构是由驱动电机、偏置曲柄滑块机构和水平滑块运动导轨等部分组成。该机构的作用是实 现扑翼运动中水平方向上的运动。偏置曲柄滑块机构具有急回特性，能够实现向前运动和 向后运动速度的不同，因此能够模拟扑翼缓慢向前划、快速向后划的运动。水平运动机构中 各个连杆的尺寸是根据扑翼水平方向运动距离及其前后划动速度来确定的。所述的竖直运 动机构是由凸轮、竖直滑块、滚轮等部分组成。该机构的作用是实现扑翼竖直方向上的运 动。竖直运动机构的运动是在水平运动机构基础上的，通过凸轮的转动，从而带动竖直滑块 运动。竖直滑块的运动相对于水平滑块是竖直方向的。当水平运动机构的运动确定且凸轮 转速一定时，根据扑翼运动的轨迹曲线，可以唯一确定出竖直滑块的位置即滚轮的位置，基 于此可以反算出凸轮的形状参数。所述的翻转运动机构是由第二连杆和翻转轴等部分组 成。该机构的作用是实现扑翼运动过程中的翻转运动，使得扑翼向前运动时迎水面积小、向 后划水时迎水面积大，从而产生向前的推力。翻转运动机构没有驱动电机，当水平和竖直运 动机构的运动及其本身的尺寸确定时，翻转机构的运动也就确定了，即翻转机构的运动是 被动的。在设计当中，采用优化的方法确定各个连杆的尺寸，使其运动尽可能与实际扑翼运 动相吻合。 [0007]整个机构运动过程为：电机驱动偏置曲柄滑块机构运动，带动水平滑块在水平滑 块运动导轨中左右运动：同时，电机驱动凸轮推杆机构，带动竖直滑块相对水平滑块作竖直 方向上的运动。这两个运动叠加实现了扑翼翼梢运动轨迹的拟合，同时带动翻转运动机构 运动，从而使得扑翼翻转。 [0008]本发明结构简单可靠，能够产生稳定的周期性推进力，具有能源利用率高等特点， 并且有助于对仿生推进机理的研究，因此具有广泛的应用前景。依据该新型推进方式的机 器海龟在玩具制造业及科普教育同样具有广阔的市场开发空间。 附图说明 [0009] 下面结合附图对本发明水下机械式仿生扑翼推进器的实施方式作进一步详细的 说明。 [0010] 图1为本发明水下机械式仿生扑翼推进器结构示意图。 [0011]图2为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的偏置曲柄滑块图。 [0012] 图3为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的电机输出安装架示意图。 [0013] 图4为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的推杆示意图。 [0014] 图5为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的凸轮剖面图。 [0015] 图6为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的水平滑块示意图。 [0016] 图7为本发明水下机械式仿生扑翼推进器的扑翼翼型示意图。 [0017]图中： [0018]1水平运动机构固定端1.1翻转运动机构固定端1.2竖直运动机构固定端2偏置 曲柄滑块机构3水平导轨4仿生扑翼5翻转轴6第二连杆7水平滑块8竖直推杆9凸 轮10凸轮推杆机构11减速直流电机12联轴器13输出轴14电机安装架15底座16推 杆17滚轮