CN108622361B - 一种新型喷射推进装置 - Google Patents

Abstract

一种新型喷射推进装置，属于水下机器人领域。由柔性蒙皮、搭载主平台、支撑轴喷口、底座、旋转轴、拉杆、从动轮、主动轮、搭载次平台、电机组成；电机带动旋转轴轴心旋转，旋转轴带动主动轮旋转，主动轮带动三个从动轮开始转动，从动轮同方向转动，三个拉杆的初始位置处于最远端，此时，从动轮带动拉杆运动，拉杆拉动柔性蒙皮向内收缩，腔内的水从三个喷口喷出，机器人向前运动；等柔性蒙皮缩到最小状态，从动轮继续同方向转动，从动轮带动拉杆运动，拉杆推动柔性蒙皮向外扩张，机器人腔内开始充水，拉杆回到初始位置重复以上过程。主体采用机械齿轮连杆设计，结构简单，安装方便；本发明采用一种较为简便的原理实现了机器人的充水、喷射过程。

Description

一种新型喷射推进装置

技术领域

本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种新型喷射推进装置。

背景技术

现有的水下机器人大多采用螺旋桨推进器，螺旋桨推进有着体积小，安装方便等优点，但同时也存在着噪声大，易被杂草缠绕等缺点，研究人员对水中生物进行了研究，推进方式主要有三种：喷射推进、波动推进和纤毛推进。目前的喷射推进主要是对乌贼、章鱼等生物进行仿生，相对于波动推进而言，喷射推进具有推力大，瞬时加速能力强等优点。

本发明旨在发明一种新型喷射推进装置，用于小型低速水下机器人的动力系统，结构简单，安装方便。

发明内容

本发明的目的是提供采用喷射推进的方式，解决现有的喷射推进器装置复杂等问题的一种新型喷射推进装置。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：

一种新型喷射推进装置，包括柔性蒙皮1、搭载主平台2、支撑轴3、喷口4、底座5、旋转轴6、拉杆7、从动轮8、主动轮9、搭载次平台10、电机11。

电机11固定安装于搭载次平台10上，电机11与旋转轴6相连，旋转轴6连接搭载主平台2和搭载次平台10，旋转轴6中部装有主动轮9，旋转轴6可带动主动轮9旋转，主动轮9与三个从动轮8依次相接，三个从动轮8分别安装于三个支撑轴3之上，并可绕支撑轴3旋转，从动轮8上安装有拉杆7，拉杆7可绕与从动轮8连接的支点处旋转，拉杆7另一端与柔性蒙皮1固定连接，柔性蒙皮1与搭载主平台2和搭载次平台10相连，搭载主平台2中心有底座5，用于固定旋转轴6，此外搭载主平台2另一面均匀分布有三个喷口4。

具体的工作过程如下：

电机11带动旋转轴6轴心旋转，旋转轴6带动主动轮9旋转，主动轮9带动三个从动轮8开始转动，从动轮8同方向转动，三个拉杆7的初始位置处于最远端，此时，从动轮8带动拉杆7运动，拉杆7拉动柔性蒙皮1向内收缩，腔内的水从三个喷口4喷出，机器人向前运动；等柔性蒙皮1缩到最小状态，从动轮8继续同方向转动，从动轮8带动拉杆7运动，拉杆7推动柔性蒙皮1向外扩张，机器人腔内开始充水，拉杆7回到初始位置重复以上过程。

本发明的有益效果在于：

本发明的一种新型喷射推进装置，主体采用机械齿轮连杆设计，结构简单，安装方便；本发明采用一种较为简便的原理实现了机器人的充水、喷射过程。

附图说明

图1为喷射推进装置充水状态内部俯视图；

图2为喷射推进装置喷射状态内部俯视图；

图3为喷射推进装置剖面图；

图4为主动轮轴测图；

图5为从动轮机构示意图；

图6为喷射推进装置前视图；

图7为喷射推进装置上视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1展示的是喷射推进装置充水状态内部俯视图，其构成包括搭载主平台2、喷口4、拉杆7、从动轮8、主动轮9、搭载次平台10。此时，拉杆7运动到最外端，腔内体积达到最大状态。

图2展示的是喷射推进装置喷射状态内部俯视图，其构成包括搭载主平台2、喷口4、拉杆7、从动轮8、主动轮9。此时，拉杆7运动到最近端，腔内体积达到最小状态。

图3展示的是喷射推进装置剖面图，其构成包括柔性蒙皮1、搭载主平台2、支撑轴3、喷口4、底座5、旋转轴6、拉杆7、从动轮8、主动轮9、搭载次平台10、电机11。电机11固定安装于搭载次平台10上，电机11与旋转轴6相连，旋转轴6连接搭载主平台2和搭载次平台10，旋转轴6中部装有主动轮9，旋转轴6可带动主动轮9旋转，主动轮9与三个从动轮8依次相接，三个从动轮8分别安装于三个支撑轴3之上，并可绕支撑轴3旋转，从动轮8上安装有拉杆7，拉杆7可绕与从动轮8连接的支点处旋转，拉杆7另一端与柔性蒙皮1固定连接，柔性蒙皮1与搭载主平台2和搭载次平台10连接，搭载主平台2中心有底座5，用于固定旋转轴6，此外搭载主平台2另一面均匀分布有三个喷口4。

结合图1到图3，本发明的一种新型喷射推进装置的工作原理是：

充水过程：电机11带动旋转轴6轴心旋转，旋转轴6带动主动轮9旋转，主动轮9带动三个从动轮8开始转动，从动轮8同方向转动，带动拉杆7从最近端向最远端移动，拉杆7另一端固定连接着柔性蒙皮1，此时，柔性蒙皮1向外扩张，腔内体积变大，水从喷口4进入腔内。

喷射过程：电机11继续带动旋转轴6轴心旋转，旋转轴6带动主动轮9旋转，主动轮9继续带动三个从动轮8转动，从动轮8带动拉杆7从最远端向最近端移动，拉杆7另一端固定连接着柔性蒙皮1，此时，柔性蒙皮1向内收缩，腔内体积变小，水从喷口4喷射而出，机器人受反作用力向前运动。

图4和图5分别展示的是主动轮轴测图和从动轮机构示意图，主动轮9和从动轮8采用相同的尺寸，模数为2，齿数为30，啮合角为30度。

图6展示的是喷射推进装置前视图，由柔性蒙皮1、搭载主平台2、喷口4构成。

图7展示的是喷射推进装置上视图，由搭载主平台2、喷口4构成，三个喷口4在搭载主平台2上呈正三角形分布。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型喷射推进装置，其特征在于，由柔性蒙皮(1)、搭载主平台(2)、支撑轴(3)、喷口(4)、底座(5)、旋转轴(6)、拉杆(7)、从动轮(8)、主动轮(9)、搭载次平台(10)、电机(11)组成；

电机(11)固定安装于搭载次平台(10)上，电机(11)与旋转轴(6)相连，旋转轴(6)连接搭载主平台(2)和搭载次平台(10)，旋转轴(6)中部装有主动轮(9)，旋转轴(6)可带动主动轮(9)旋转，主动轮(9)分别与三个从动轮(8)相接，三个从动轮(8)分别安装于三个支撑轴(3)之上，并可绕支撑轴(3)旋转，从动轮(8)上安装有拉杆(7)，拉杆(7)一端可绕与从动轮(8)连接的支点处旋转，拉杆(7)另一端与柔性蒙皮(1)固定连接，柔性蒙皮(1)与搭载主平台(2)和搭载次平台(10)相连，搭载主平台(2)中心有底座(5)，用于固定旋转轴(6)，搭载主平台(2)下端设置有喷口(4)。

2.根据权利要求1所述的一种新型喷射推进装置，其特征在于：所述喷口有三个，且呈正三角形分布。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型喷射推进装置，其特征在于：所述三个从动轮同方向转动。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型喷射推进装置，其特征在于：所述主动轮和从动轮尺寸相同、模数为2，齿数为30，啮合角为30度。

5.根据权利要求3所述的一种新型喷射推进装置，其特征在于：所述主动轮和从动轮尺寸相同、模数为2，齿数为30，啮合角为30度。

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