CN111137429A - 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 - Google Patents
一种仿生鸭蹼水下驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111137429A CN111137429A CN202010063058.6A CN202010063058A CN111137429A CN 111137429 A CN111137429 A CN 111137429A CN 202010063058 A CN202010063058 A CN 202010063058A CN 111137429 A CN111137429 A CN 111137429A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bracket
- duck
- rotatably positioned
- axis
- platform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 36
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000006 pectoral fin Anatomy 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/30—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
- B63H1/36—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type swinging sideways, e.g. fishtail type
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
本发明涉及仿生机械技术领域。目的是提供一种仿生鸭蹼水下驱动装置，该装置应具有可靠性好、运动效率高的特点。技术方案是：一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：该装置包括平台、设置在平台上的舵机、设置在平台两侧的两条分支、设置在每条分支上的电机、传递电机动力驱动分支运动的第一传动机构、传递舵机动力驱动分支转向的第二传动机构；所述分支包括可转动地定位在平台上的主支架、可转动地定位在主支架上的副支架、可转动地定位在副支架两侧的鸭蹼、设置在副支架上阻挡鸭蹼向上转动的限位板。
Description
技术领域
本发明涉及仿生机械技术领域，具体是涉及一种仿生鸭蹼水下驱动装置。
背景技术
仿生机械一直被广泛应用于当今社会，通过模仿生物进化过程中形成的精确完善的生物特性机制，不仅可以大大提高人造机器的可靠性和合理性，也有助于确保机械设计制造原理符合发展主流。生物所具有的许多卓有成效的水下驱动方式是目前机器所无法比拟的。目前水下驱动领域中仿生机械水下推动装置中，绝大部分为对鱼鳍摆动推进原理进行仿真的机械驱动装置，对动物脚蹼驱动少之又少，几乎处于空白状态，生物种类多样性的特点未能在水下驱动仿生中得到充分的利用。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种仿生鸭蹼水下驱动装置，该装置应具有可靠性好、运动效率高的特点。
本发明的技术方案是：
一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：该装置包括平台、设置在平台上的舵机、设置在平台两侧的两条分支、设置在每条分支上的电机、传递电机动力驱动分支运动的第一传动机构、传递舵机动力驱动分支转向的第二传动机构；
所述分支包括可转动地定位在平台上的主支架、可转动地定位在主支架上的副支架、可转动地定位在副支架两侧的鸭蹼、设置在副支架上阻挡鸭蹼向上转动的限位板；
所述第一传动机构包括设置在主支架上的滑槽、既可沿着滑槽滑动又可绕轴线转动的滑轴、由电机驱动的曲柄、一端可转动地定位在曲柄上并且另一端与滑轴固定的连杆、两端可转动地定位在滑轴与副支架上的摇杆；
所述第二传动机构包括传动杆、一端与舵机转轴固定并且另一端可转动地定位在传动杆上的主动连杆、一端可转动地定位在传动杆上并且另一端与一个主支架固定的两条从动连杆。
所述主动连杆与两条从动连杆平行布置。
所述主支架的转动轴线、主动连杆的转动轴线、从动连杆的转动轴线、传动杆的转动轴线、舵机转轴的轴线互相平行；所述副支架的转动轴线垂直于主支架的转动轴线。
所述副支架的转动轴线、曲柄的转动轴线、滑轴的转动轴线、连杆的转动轴线、摇杆的转动轴线、电机转轴的轴线互相平行。
本发明的有益效果是：
本发明对鸭子在水中游动时的动作进行仿真，较高地还原了鸭蹼驱动的原理，能够产生足够的推力进行推进，还能保证转向的灵活性，同时整体结构较为合理、可靠性高，非常适合推广应用。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图之一。
图2是本发明的立体结构示意图之二。
图3是本发明中分支的立体结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，一种仿生鸭蹼水下驱动装置，包括平台1、舵机2、两个电机3、两条分支、第一传动机构以及第二传动机构。
所述平台水平布置，两条分支对称布置在平台的两侧，每条分支上固定一个电机，电机通过第一传动机构驱动分支运动，舵机布置在两条分支之间并且固定在平台的底面，舵机转轴向上穿过平台，再通过第二传动机构驱动分支转向。
所述分支包括主支架4、副支架5、两个鸭蹼6。所述主支架竖直布置并且与平台垂直，主支架的顶端可转动地定位在平台上，副支架可转动地定位在主支架底端，两个鸭蹼对称布置在副支架的两侧并且鸭蹼可转动地定位在副支架上，副支架上设有限位板7，限位板位于鸭蹼上方能够阻挡鸭蹼向上转动，当副支架向下运动时鸭蹼能保持张开状态从而产生动力。
所述第一传动机构中，主支架上设有轴向延伸的滑槽8，滑轴9布置在滑槽中，滑轴能沿着滑槽滑动并且滑轴还能绕轴线转动，电机通过安装座16与主支架固定，曲柄10的一端与电机转轴固定并且另一端可转动地定位在连杆上，连杆11的一端可转动地定位在曲柄上并且另一端与滑轴固定，摇杆12的两端可转动地定位在滑轴与副支架上。
所述副支架的转动轴线与滑轴的滑动轴线互相垂直。所述第一传动机构中的各转动轴线互相平行。所述副支架的转动轴线、曲柄的转动轴线、滑轴的转动轴线、连杆的转动轴线、摇杆的转动轴线、电机转轴的轴线互相平行。
所述第二传动机构中，平台、传动杆13、主动连杆14与两条从动连杆15组成平行四边形机构，两条从动连杆的端点作为平行四边形机构的四个顶点，主动连杆与两条从动连杆平行布置，传动杆与平台平行布置。所述主动连杆布置在两条从动连杆的中间，主动连杆连接电机与传动杆，两条从动连杆分别连接传动杆与其中一个分支。所述主动连杆的一端与舵机转轴固定并且另一端可转动地定位在传动杆的中部。所述从动连杆的一端可转动地定位在传动杆的端部并且另一端与一个主支架的顶端固定。
所述第二传动机构中的各转动轴线互相平行。所述主支架的转动轴线、主动连杆的转动轴线、从动连杆的转动轴线、传动杆的转动轴线、舵机转轴的轴线互相平行；所述副支架的转动轴线垂直于主支架的转动轴线。
该装置还包括控制器与电源(图中省略)。所述控制器分别电连接舵机与电机，控制器可采用stm32单片机。所述电源用于向舵机与电机供电，电源可采用锂电池。所述舵机采用防水舵机，电机采用防水电机。
下面对仿生鸭蹼水下驱动装置的工作过程进行详细说明：
1、初始状态：装置在水中静止，平台及以上部分位于水面上，其他部分位于水面以下；
2、前进：电机启动通过第一传动机构带动分支运动，分支中的副支架带动鸭蹼不断上下摆动，副支架向上摆动时鸭蹼收拢，副支架向下摆动时鸭蹼张开从而产生动力；
3、转向:舵机启动通过第二传动机构带动分支转动，分支中的主支架轴向转动一定角度改变鸭蹼的摆动方向，从而实现转向。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：该装置包括平台(1)、设置在平台上的舵机(2)、设置在平台两侧的两条分支、设置在每条分支上的电机(3)、传递电机动力驱动分支运动的第一传动机构、传递舵机动力驱动分支转向的第二传动机构；
所述分支包括可转动地定位在平台上的主支架(4)、可转动地定位在主支架上的副支架(5)、可转动地定位在副支架两侧的鸭蹼(6)、设置在副支架上阻挡鸭蹼向上转动的限位板(7)；
所述第一传动机构包括设置在主支架上的滑槽(8)、既可沿着滑槽滑动又可绕轴线转动的滑轴(9)、由电机驱动的曲柄(10)、一端可转动地定位在曲柄上并且另一端与滑轴固定的连杆(11)、两端可转动地定位在滑轴与副支架上的摇杆(12)；
所述第二传动机构包括传动杆(13)、一端与舵机转轴固定并且另一端可转动地定位在传动杆上的主动连杆(14)、一端可转动地定位在传动杆上并且另一端与一个主支架固定的两条从动连杆(15)。
2.根据权利要求1所述的一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：所述主动连杆与两条从动连杆平行布置。
3.根据权利要求2所述的一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：所述主支架的转动轴线、主动连杆的转动轴线、从动连杆的转动轴线、传动杆的转动轴线、舵机转轴的轴线互相平行；所述副支架的转动轴线垂直于主支架的转动轴线。
4.根据权利要求3所述的一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：所述副支架的转动轴线、曲柄的转动轴线、滑轴的转动轴线、连杆的转动轴线、摇杆的转动轴线、电机转轴的轴线互相平行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010063058.6A CN111137429A (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010063058.6A CN111137429A (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111137429A true CN111137429A (zh) | 2020-05-12 |
Family
ID=70526258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010063058.6A Pending CN111137429A (zh) | 2020-01-19 | 2020-01-19 | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111137429A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112109868A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-22 | 浙江理工大学 | 一种仿河狸后肢的脚蹼推进装置 |
| CN112298507A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-02-02 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种基于仿鸭脚蹼式主动转向液体环境下管内机器人 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102730175A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-17 | 河南科技大学 | 一种折叠蹼式船用推进器 |
| KR20160011799A (ko) * | 2014-07-22 | 2016-02-02 | 현대중공업 주식회사 | 쓰러스터 및 이를 구비하는 해상 구조물 |
| CN105905266A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-31 | 长江师范学院 | 电动式划水蹼休闲船 |
| CN208036576U (zh) * | 2018-03-30 | 2018-11-02 | 四川东方水利装备工程股份有限公司 | 一种用于船体的自动转向驱动装置 |
| CN109733136A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-05-10 | 浙江理工大学 | 一种仿鸭蹼爬游式推进机器人 |
| CN110001900A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-12 | 浙江理工大学 | 一种仿河狸的腿部划水装置 |
| CN211810171U (zh) * | 2020-01-19 | 2020-10-30 | 浙江理工大学 | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 |
-
2020
- 2020-01-19 CN CN202010063058.6A patent/CN111137429A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102730175A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-17 | 河南科技大学 | 一种折叠蹼式船用推进器 |
| KR20160011799A (ko) * | 2014-07-22 | 2016-02-02 | 현대중공업 주식회사 | 쓰러스터 및 이를 구비하는 해상 구조물 |
| CN105905266A (zh) * | 2016-04-21 | 2016-08-31 | 长江师范学院 | 电动式划水蹼休闲船 |
| CN208036576U (zh) * | 2018-03-30 | 2018-11-02 | 四川东方水利装备工程股份有限公司 | 一种用于船体的自动转向驱动装置 |
| CN109733136A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-05-10 | 浙江理工大学 | 一种仿鸭蹼爬游式推进机器人 |
| CN110001900A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-12 | 浙江理工大学 | 一种仿河狸的腿部划水装置 |
| CN211810171U (zh) * | 2020-01-19 | 2020-10-30 | 浙江理工大学 | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112109868A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-22 | 浙江理工大学 | 一种仿河狸后肢的脚蹼推进装置 |
| CN112298507A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-02-02 | 哈尔滨工业大学（威海） | 一种基于仿鸭脚蹼式主动转向液体环境下管内机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206297718U (zh) | 一种仿生机械鱼尾部推进机构 | |
| CN209956198U (zh) | 一种同步升潜串联舵机仿生机器鱼 | |
| CN111137421B (zh) | 一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置 | |
| CN111137429A (zh) | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 | |
| CN113320665B (zh) | 一种长鳍波动推进仿生水下机器人 | |
| CN103994015B (zh) | 一种海上浮动平台浮子式波浪发电机 | |
| CN205059974U (zh) | 一种仿生机构驱动的海上航行器 | |
| CN211810171U (zh) | 一种仿生鸭蹼水下驱动装置 | |
| CN113734396B (zh) | 一种仿生黑斑蛙游泳机器人 | |
| CN106585935B (zh) | 一种仿生机构驱动的海上航行器 | |
| CN108609066A (zh) | 水陆两栖仿生机器水禽 | |
| CN110979612A (zh) | 一种仿生鱼尾部推进转向装置 | |
| CN209366431U (zh) | 一种无桨推进潜水器 | |
| CN108482669A (zh) | 海空两栖航行器 | |
| CN114954879A (zh) | 一种全向波动推进式仿生机器鱼及其控制方法 | |
| CN211810153U (zh) | 一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置 | |
| CN213799130U (zh) | 一种基于连杆式传动的水陆两栖机器人 | |
| CN112265420A (zh) | 一种水陆两栖机器人 | |
| CN108725624B (zh) | 一种多足机械人的多步态行走装置及其行走方法 | |
| CN214464644U (zh) | 一种新型多自由度波浪能发电实验平台 | |
| CN107297729A (zh) | 一种建筑工程用环保太阳能机器人 | |
| CN114134871A (zh) | 一种可实现推进的摆臂收集装置 | |
| CN204820992U (zh) | 水陆两用机器人的传动结构 | |
| CN113682435A (zh) | 一种多连杆式新型波浪滑翔器 | |
| CN112441200A (zh) | 一种仿生鱼水下机器人驱动系统及驱动方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |