CN106081034A - 一种仿生机器鱼尾部传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种仿生机器鱼尾部传动装置，属于仿生机器鱼技术领域，包括舵机、密封盖和鱼尾，还包括横向齿轮、纵向齿轮、主动臂、第一支撑台、摇块、摇臂、第二支撑台和入水传感器，所述的舵机的传动轴与横向齿轮连接，横向齿轮与纵向齿轮咬合，纵向齿轮的连接轴与主动臂连接，主动臂、摇臂和从动臂依次连接，摇臂的另一端通过摇块与鱼尾连接。本发明的有益效果为：结构简单，设计巧妙，采用曲柄摇块装置，可以实现单舵机和单关节驱动，传动效率高，控制灵敏，并且能够方便调节振幅范围和摆动角度的调整，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及仿生机器鱼技术领域，尤其涉及一种仿生机器鱼尾部传动装置。
背景技术
仿生学作为机器人设计领域中最为重要的一门学科，在水下机器人的设计中占有重要角色，通过对仿生机器鱼的研究设计，可以很好的避免水下机器人螺旋桨推进的一些缺点，机器鱼在探索海洋资源，搜集海洋信息数据，军事探索，大众娱乐，海洋救援等方面具有极为广泛的应用前景。在机器鱼设计中，最为关键的机构之一就是尾部传动装置，现有技术中涉及的尾部传动装置大都采用多台舵机和多关节形式进行驱动，结构过于复杂，并且有些不能达到合理的攻角，效率比较低。
发明内容
本发明提供了一种仿生机器鱼尾部传动装置，结构简单，设计巧妙，采用曲柄摇块装置，可以实现单舵机和单关节驱动，传动效率高，控制灵敏，并且能够方便调节振幅范围和摆动角度的调整，可靠性高。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种仿生机器鱼尾部传动装置，包括舵机、密封盖和鱼尾，还包括横向齿轮、纵向齿轮、主动臂、第一支撑台、摇块、摇臂、第二支撑台和入水传感器，所述的舵机的传动轴与横向齿轮连接，横向齿轮与纵向齿轮咬合，纵向齿轮的连接轴与主动臂连接，主动臂、摇臂和从动臂依次连接，摇臂的另一端通过摇块与鱼尾连接。
作为本方案的优选实施例，所述的横向齿轮和纵向齿轮均为锥形齿轮，两者轴线成垂直方向布置。
作为本方案的优选实施例，所述的主动臂的一端与纵向齿轮连接轴通过螺栓固定连接。
作为本方案的优选实施例，所述的第一支撑台的上表面设有与摇块底部连接轴相匹配的限位槽，连接轴和第一支撑台的材质均为塑料。
作为本方案的优选实施例，所述的第二支撑台和从动臂之间通过销轴连接。
作为本方案的优选实施例，所述的密封板的外侧设有入水传感器，并与舵机的控制器连接。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
结构简单，设计巧妙，采用曲柄摇块装置，可以实现单舵机和单关节驱动，传动效率高，控制灵敏，并且能够方便调节振幅范围和摆动角度的调整，可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的结构示意图；
图2是本申请实施例的俯视结构示意图。
图1-图2中：1、舵机，2、密封盖，3、横向齿轮，4、纵向齿轮，5、主动臂，6、连接轴，7、鱼尾，8、第一支撑台，9、摇块，10、摇臂，11、第二支撑台，12、从动臂，13、入水传感器。
具体实施方式
本发明提供了一种仿生机器鱼尾部传动装置，结构简单，设计巧妙，采用曲柄摇块装置，可以实现单舵机和单关节驱动，传动效率高，控制灵敏，并且能够方便调节振幅范围和摆动角度的调整，可靠性高。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1-图2所示，一种仿生机器鱼尾部传动装置，包括舵机1、密封盖2和鱼尾7，还包括横向齿轮3、纵向齿轮4、主动臂5、第一支撑台8、摇块9、摇臂10、第二支撑台12和入水传感器13，所述的舵机1的传动轴与横向齿轮3连接，横向齿轮3与纵向齿轮4咬合，纵向齿轮4的连接轴与主动臂5连接，主动臂5、摇臂10和从动臂12依次连接，摇臂10的另一端通过摇块9与鱼尾7连接。
其中，在实际应用中，所述的横向齿轮3和纵向齿轮4均为锥形齿轮，两者轴线成垂直方向布置，实现舵机1传动方向的改变，通过横向齿轮3带动纵向齿轮4的转动，进而带动曲柄摇块装置的转动，使得鱼尾7进行摆动。
其中，在实际应用中，所述的主动臂5的一端与纵向齿轮4连接轴通过螺栓固定连接，固定牢固。
其中，在实际应用中，所述的第一支撑台8的上表面设有与摇块9底部连接轴6相匹配的限位槽，连接轴6和第一支撑台8的材质均为塑料，防止摇块9在转动时出现滑脱，同时可以减小连接轴6与第一支撑台8之间的摩擦力，提高传动性能。
其中，在实际应用中，所述的第二支撑台10和从动臂12之间通过销轴连接，通过从动臂12对曲柄摇块装置位置进行固定。
其中，在实际应用中，所述的密封板2的外侧设有入水传感器13，并与舵机1的控制器连接，通过入水传感器13检测机器鱼所处环境，当处于空气中时，舵机1处于关闭状态；当处于水中时，舵机1处于激活状态。
工作原理：使用时，将机器鱼放入水中，入水传感器13检测到入水后将信号传输到控制器，控制器发出指令，使得舵机1带动横向齿轮3转动，通过齿轮的咬合传动，带动纵向齿轮4转动，进而带动主动臂5、摇臂10和从动臂12做圆周运动，使得鱼尾7进行左右摆动，振幅大小可以通过摇臂10的长度进行改变，当需要拐弯时，控制舵机1正转和反转的交互周期，使得鱼尾7进在中心轴的一侧进行摆动，实现转弯。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种仿生机器鱼尾部传动装置，包括舵机(1)、密封盖(2)和鱼尾(7)，其特征在于，还包括横向齿轮(3)、纵向齿轮(4)、主动臂(5)、第一支撑台(8)、摇块(9)、摇臂(10)、第二支撑台(12)和入水传感器(13)，所述的舵机(1)的传动轴与横向齿轮(3)连接，横向齿轮(3)与纵向齿轮(4)咬合，纵向齿轮(4)的连接轴与主动臂(5)连接，主动臂(5)、摇臂(10)和从动臂(12)依次连接，摇臂(10)的另一端通过摇块(9)与鱼尾(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿生机器鱼尾部传动装置，其特征在于，所述的横向齿轮(3)和纵向齿轮(4)均为锥形齿轮，两者轴线成垂直方向布置。
3.根据权利要求1所述的一种仿生机器鱼尾部传动装置，其特征在于，所述的主动臂(5)的一端与纵向齿轮(4)连接轴通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种仿生机器鱼尾部传动装置，其特征在于，所述的第一支撑台(8)的上表面设有与摇块(9)底部连接轴(6)相匹配的限位槽，连接轴(6)和第一支撑台(8)的材质均为塑料。
5.根据权利要求1所述的一种仿生机器鱼尾部传动装置，其特征在于，所述的第二支撑台(10)和从动臂(12)之间通过销轴连接。
6.根据权利要求1所述的一种仿生机器鱼尾部传动装置，其特征在于，所述的密封板(2)的外侧设有入水传感器(13)，并与舵机(1)的控制器连接。
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