專利名稱：波動仿生機器魚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及波動仿生機器魚，具體說是一種仿生烏賊、黃貂魚等無鰭刺側(cè)鰭的波動運動的機器魚。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外對機器魚的研究主要集中在尾鰭、長背鰭的仿生實現(xiàn)上，機器魚本體與魚鰭產(chǎn)生波的機構(gòu)是由多個擺動機構(gòu)形成，機器魚運動波形的各個點是由這一系列的機構(gòu)來形成的，這些機構(gòu)都較復(fù)雜，或者機構(gòu)控制比較麻煩，而且機動的靈活性不夠，轉(zhuǎn)彎性能不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單輕便、機動靈活的波動仿生機器魚。
本發(fā)明的波動仿生機器魚包括由圓筒殼體、后密封蓋、前密封蓋組成的機器魚本體，在殼體的兩端分別固定有抱箍，在殼體內(nèi)固定有兩個舵機、電路板和供電電池組，前密封蓋開有兩個軸向階梯孔，兩根轉(zhuǎn)軸分別穿越兩階梯孔，并與置于階梯孔大孔中的軸承的內(nèi)圈緊固，兩根轉(zhuǎn)軸的伸出前密封蓋端分別與垂直于殼體軸線的振源連桿相連，兩根轉(zhuǎn)軸的另一端分別與殼體內(nèi)的舵機的軸相連，舵機的控制信號線及電源線與電路板相連，兩個波動鰭對稱位于殼體兩側(cè)，波動鰭的前側(cè)邊緣與振源連桿相連，波動鰭的內(nèi)側(cè)邊緣固定有連接片，連接片的兩端分別與殼體兩端的抱箍固定。
工作時，舵機產(chǎn)生擺動運動，通過轉(zhuǎn)軸帶動振源連桿也做擺動，在機器魚的前端形成振源，由于柔性材料制成的波動鰭能進行振動的傳遞，從而在波動鰭上形成振幅從波動鰭外側(cè)邊緣向內(nèi)側(cè)邊緣逐漸減小的向后傳遞的一立體行波(在水里由于水的阻尼作用行波更容易形成)，水對此行波產(chǎn)生反作用力從而產(chǎn)生機器魚向前運動的推力。當(dāng)兩舵機同步擺動時，機器魚向前運動，當(dāng)只有一個舵機擺動時，機器魚只有一側(cè)有推進力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，實現(xiàn)機器魚的左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的波動仿生機器魚結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕便、價格低廉，控制也簡單，而且易于實現(xiàn)小型化。本波動仿生機器魚仿生魚的鰭波動運動，在結(jié)構(gòu)和運動原理上進行了仿生，通過控制機器魚左右兩波動鰭的運動可方便的實現(xiàn)前進、左右轉(zhuǎn)彎，提高機器魚的機動靈活性。本波動仿生機器魚可用于水下探測、測量等水下勘探作業(yè)，也可用于軍事方面，進行水下偵察和反偵察等。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是圖1的A-A方向視圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
參照附圖1和圖2，波動仿生機器魚包括由圓筒殼體7、后密封蓋5、前密封蓋4組成的機器魚本體，在殼體的兩端分別固定有抱箍8，圖例中，抱箍8由兩半圓環(huán)構(gòu)成；在前、后密封蓋的周向分別設(shè)有O型密封圈13，用于機器魚本體內(nèi)腔的密封。在殼體7內(nèi)固定有兩個舵機3、電路板1和供電電池組11，前密封蓋4開有兩個軸向階梯孔，兩根轉(zhuǎn)軸2分別穿越兩階梯孔，并與置于階梯孔大孔中的軸承6的內(nèi)圈緊固，在前密封蓋4內(nèi)與兩根轉(zhuǎn)軸相接觸的部位也設(shè)有O型密封圈14，這里的O型密封圈起到的是旋轉(zhuǎn)動密封的作用。兩根轉(zhuǎn)軸2的伸出前密封蓋4端分別與垂直于殼體軸線的振源連桿12相連，振源連桿可以為薄片狀板件，兩根轉(zhuǎn)軸2的另一端分別與殼體內(nèi)的舵機3的軸相連，這樣當(dāng)舵機擺動時，振源連桿也隨著舵機做同角度范圍的擺動。舵機3的控制信號線及電源線與電路板1相連，兩個柔性波動鰭10對稱位于殼體兩側(cè)，波動鰭10的前側(cè)邊緣與振源連桿12相連，波動鰭10的內(nèi)側(cè)邊緣固定有連接片9，連接片9的兩端分別與殼體兩端的抱箍8固定。為增大行波的幅值，可使柔性波動鰭的長度大于連接片9的長度，柔性波動鰭10可由塑料布或薄橡膠布制成。
權(quán)利要求
1.波動仿生機器魚，其特征在于它包括由圓筒殼體(7)、后密封蓋(5)、前密封蓋(4)組成的機器魚本體，在殼體的兩端分別固定有抱箍(8)，在殼體(7)內(nèi)固定有兩個舵機(3)、電路板(1)和供電電池組(11)，前密封蓋(4)開有兩個軸向階梯孔，兩根轉(zhuǎn)軸(2)分別穿越兩階梯孔，并與置于階梯孔大孔中的軸承(6)的內(nèi)圈緊固，兩根轉(zhuǎn)軸(2)的伸出前密封蓋(4)端分別與垂直于殼體軸線的振源連桿(12)相連，兩根轉(zhuǎn)軸(2)的另一端分別與殼體內(nèi)的舵機(3)的軸相連，舵機(3)的控制信號線及電源線與電路板(1)相連，兩個柔性波動鰭(10)對稱位于殼體兩側(cè)，波動鰭(10)的前側(cè)邊緣與振源連桿(12)相連，波動鰭(10)的內(nèi)側(cè)邊緣固定有連接片(9)，連接片(9)的兩端分別與殼體兩端的抱箍(8)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波動仿生機器魚，其特征是抱箍(8)由兩半圓環(huán)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波動仿生機器魚，其特征是后密封蓋(5)和前密封蓋(4)的周向分別設(shè)有O型密封圈(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波動仿生機器魚，其特征是柔性波動鰭(10)為塑料布或薄橡膠布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波動仿生機器魚，其特征是柔性波動鰭的長度大于連接片(9)的長度。
全文摘要
本發(fā)明的波動仿生機器魚包括由一圓筒殼體、兩密封蓋和機器魚鰭固定件構(gòu)成的機器魚本體，在本體殼體內(nèi)放置有用于驅(qū)動的兩個舵機、控制電路板和電池，本體左右兩側(cè)通過鰭固定件連有兩個由柔性材料構(gòu)成的機器魚“波動鰭”，本體前密封蓋處有兩根桿連于驅(qū)動舵機上，通過舵機的擺動運動使兩桿成為“波動鰭”的振源，振源的振動通過柔性“波動鰭”向后傳遞形成推動機器魚前進的行波。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、輕便，仿生魚的鰭波動運動形式，具有機動靈活，噪音低的特點。
文檔編號B63H1/00GK1876488SQ20061005178
公開日2006年12月13日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者楊燦軍, 鄭精輝, 劉芳芳, 張欣, 陳鷹 申請人:浙江大學(xué)