CN104149953A 说明书 1/4页 一种内嵌式筒形电机驱动的机器水母 技术领域 [0001] 本发明涉及一种机器水母，具体涉及一种内嵌式筒形电机驱动的机器水母。 背景技术 [0002] 仿生无人水下运载机器人，是一种参考水下仿生原型（如鱼、海龟等）开发设计 出来的机械系统，具有高效、静音等特点，有望作为推进装置取代部分现有的螺旋桨推进系 统，因此具有重要的军用和商用价值，吸引着越来越多的研究人员从事此方面的工作。大体 而言，水下仿生原型的推进形式大体上可以分为躯体尾鳍推进(BCF)、胸鳍推进(MP℉)、喷 射推进(JP)三种形式，从机器仿生学角度而言，基于BCF和MP℉推进原型的机械系统具有 结构复杂、控制难度大的缺点，相反，基于射流推进原型的系统则具备结构简单、容易控制、 运动效率高的特点，适合用于水下环境监测、目标追踪，或者作为水下运载平台。 [0003]水母作为典型的喷射推进原型，是地球上存在的最古老的游动生物之一，广泛存 在于海洋的各个区域。经过长期的进化，它们能够适应多数复杂的洋流环境，这得益于其独 特的流体动力学推进机理。水母形式的推进具有能量利用效率高的特点，这也是其他躯体 波状游动或者胸鳍拍动推进所不可比拟的。自然环境中的水母，主要是依靠径向分布的肌 肉纤维收缩和伸长来带动柔性外壳的收缩和舒展，同时带动壳体内腔水流的运动，在水流 的反作用力驱动下，就可以完成前行、转弯等推进行为。近几年，基于水母仿生原型的水下 推进机器人受到越来越多的重视。 [0004]从仿生学的角度来看，机器水母应该满足两个条件才能实现较好的仿生效果， 是形态相似，二是运动学相似。具体而言，在进行机器水母的机构设计时，一方面要使得外 壳形貌与真实水母相似，另一方面要保证外壳形貌能够做运动幅度和运动周期都可控的收 缩和伸展运动，这两点很难同时保证。目前的水母机器人主要是通过应用电磁、形状记忆合 金等智能机构和材料才制作的，不仅难以保证仿生机器的两个基本要求，其使用场合、推进 性能也受到很大的制约。 [0005]公开日为2010年9月15日、公开号为CN101391650B、发明名称为“形状记忆合金 驱动的仿生机器水母”的专利申请，它提出了一种采用U型形状记忆合金条驱动弹性金属片 的设计，通过形状记忆合金的收缩和放松来实现弧形金属弹簧片的弯曲和放松，进而带动 柔性外壳实现喷水和吸水的动作，所述的装置结构简单，在形态上与真实水母较为相近，但 运动幅度较小，所能产生的射流动力有限，与真实水母的推进行为相差较大。 发明内容 [0006] 本发明的目的是为了解决现有仿生水母机器人存在的运动幅度有限、有效喷水体 积小、驱动力小、不适用于自然界复杂水流环境的问题。进而提供一种内嵌式筒形电机驱动 的机器水母。 [0007]本发明的技术方案是：一种内嵌式筒形电机驱动的机器水母包括底盘基座、套筒、 机械腹腔端盖、筒形行波超声电机、转子压紧端盖、预紧力螺栓、传动凸轮、预紧螺母、预紧 3