基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼

1.本发明涉及仿生机器鱼技术领域，特别是涉及一种基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼。


背景技术：

2.仿生鱼形机器人推进效率高、机动性能好、隐蔽性能好，在军事侦查、海洋生物观察、水质检测、水下考古、水下救捞等领域均有实际应用。
3.目前主流的仿生鱼驱动以舵机串联式为主，通过多个舵机串联实现尾部摆动，结构简单便于控制，但舵机安放在活动性较高的鱼尾，对仿生鱼防水与内部线路稳定性有很高要求。此外，该类仿生鱼摆动较为僵硬，只能在关节处弯曲，仿生效果差。部分对运动灵活性要求较高的仿生鱼采用柔性体驱动，通过柔性丝伸长与缩短实现柔性鱼体摆动，其控制精度高，但驱动功率与工作寿命难及电机。随着仿生鱼作业内容的丰富，对内部机械结构的稳定性、驱动效率与工作寿命都提出了更高的要求。因此有必要提出一种新型结构的仿生机器鱼。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中的问题，克服现有仿生鱼的技术不足，提供一种基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼。
5.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
6.一种基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，包括仿生鱼本体，所述仿生鱼本体包括头部以及尾部，所述头部具有外壳，所述外壳由两个壳体扣合形成，为非对称式结构且内部形成防水腔；所述外壳的两侧布置有胸鳍，所述防水腔的内部有用于控制所述胸鳍旋转的胸鳍控制机构；所述尾部由多节骨架组装形成；所述骨架的前端与所述的外壳的后端连接，所述骨架的后端与尾鳍连接；所述骨架的内部设置有用于控制尾鳍摆动的双半齿轮摆尾机构；所述骨架的外侧包裹防水鱼皮；两个胸鳍各自通过一个连接传动轴并通过外壳的安装孔中布置防水轴承连接一个双齿轮机构，两个双齿轮机构各自与一个舵机的主轴连接，从而实现控制胸鳍转动；所述双半齿轮摆尾机构包括主轴、与主轴连接的两个隔开布置的半齿轮、摆杆，所述摆杆上设置有配合齿轮，所述摆杆与套杆连接，所述套杆套入摆杆的套管中，形成直线轴承结构；所述套杆向后延伸并通过销轴与骨架连接；所述主轴受驱动旋转时，一个半齿轮与摆杆上的配合齿轮接触时，另一个半齿轮与摆杆上的配合齿轮脱离啮合，通过双半齿轮机构及直线轴承结构传递摆动动力，以控制鱼尾摆动。
7.其中，所述主轴与电机连接，所述电机布置在防水腔中；所述防水腔内设置有电机支架；所述电机支架上设置有电机轴孔以及电机定位孔。
8.其中，所述防水腔中设置有电池，所述电池分别为电机电源与控制板电源，所述防水腔内设置有电池槽、用于固定电机驱动板与核心控制板的驱动板支架、用于定位所述双齿轮机构的两个对称的下齿轮的胸鳍齿轮箱，在骨架连接处设置有防水盖；所述防水盖上
设置有用于所述主轴穿过的第二防水轴承孔，所述防水盖的前侧设置有驱动板支架底座、后侧设置有摆杆支架，所述摆杆支架上设置有用于定位所述摆杆的摆杆定位孔。
9.其中，所述胸鳍的形状成流线型。
10.其中，所述外壳通过多个螺钉以及预定位置的布置的螺钉孔配合实现连接，在对接连接处设置有胶条密封槽，通过螺钉压紧胶条密封槽中的胶条，实现密封。
11.其中，所述鱼身内部搭载探测设备，所述探测设备包括摄像头、预设的传感器；所述外壳的头部设置有摄像头孔。
12.其中，所述外壳通过外壳上连接孔及外壳下连接孔通过销钉与所述骨架相接。
13.其中，所述防水鱼皮为丁苯橡胶发泡材料sbr泡棉通过缝合制作而成，所述防水鱼皮贴合鱼身，以保证防水鱼皮对鱼尾骨架自由度的约束。
14.其中，所述骨架与尾鳍通过销钉和\或铆钉进行连接；多节所述骨架通过销钉插入布置于骨架的上下端的连接孔中实现相互连接。
15.其中，所述鱼身、骨架、尾鳍以及所述胸鳍采用液态感光性树脂材料通过3d打印制作而成。
16.本发明的基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，鱼身全封闭设计，采用胶条密封槽与螺钉通孔，用螺钉压紧密封槽，有效降低了防水难度，保证可拆性。本发明的驱动和控制单元集中在仿生鱼前半部分，使仿生鱼配重稳定的同时，最大限度缩小了仿生鱼体积。
17.本发明采用的双半齿轮摆尾机构控制摆尾，机械传动效率高，便于控制，相比于传统舵机并联结构控制精度高且能完成较复杂的运动形式，在保证了驱动效果的前提下降低了控制难度和风险，出现问题时也只需更换对应部件，便于保养。双半齿轮机构允许电机旋转方向不变、转速连续变化，可以直接使用直流电机。
18.本发明的胸鳍的形状成流线型，平置时能够最大程度减少水对机构的阻力。
19.本发明的胸鳍控制机构兼具辅助转向和上浮下潜的功能，胸鳍旋转降低了控制难度，改变两侧阻力的方式有效推动了鱼体转向，使仿生鱼转向更为灵活快速。胸鳍参与上浮下潜，减少了鱼体浮力重力不平衡的风险，增加了运动的连贯性，使运动姿态更加自然。
20.本发明的鱼尾设计成多节骨架，能够使仿生鱼鱼尾在摆动时更接近柔性，减小骨架的摆动幅度；尾鳍的摆动拍水面积更大，提供了仿生鱼前进的动力。总体而言，多节骨架鱼尾可以使游动更有效率。
21.本发明采用液态感光性树脂材料3d形成，整体结构材料与制作成本低廉。
22.本发明可选搭载不同探测设备可实现多样的实用性功能，如海洋生物观察、水质检测、水下考古、水下救捞等，具有实用的社会效益；仿生鱼还可选搭载摄影机、温度计、声呐、ph计等传感设备实现具体的探测功能，具有一定的开发潜力。
附图说明
23.图1为本发明实施例的仿生鱼整体外观图；
24.图2为本发明实施例的仿生鱼内部结构剖面图；
25.图3为本发明实施例的仿生鱼的头部外壳造型示意图；
26.图4为本发明实施例的仿生鱼头部外壳内部支撑结构示意图；
27.图5为本发明实施例的仿生鱼头部外壳内部电气元件及其位置示意图；
28.图6为本发明实施例的骨架及尾鳍结构示意图；
29.图7为本发明实施例的双半齿轮摆尾动机构的示意图；
30.图8为本发明实施例的双半齿轮尾动机构驱动电机的转速-时间曲线示意图；
31.图9为本发明实施例的骨架与直线轴承机构的配合示意图；
32.图10为本发明实施例的胸鳍及其控制机构示意图。
33.图中：
34.1-头部外壳；
35.101-胶条密封槽；102-1-第一螺钉通孔；102-2-第一螺钉通孔；103-防水轴承孔；104-外壳上连接孔；105-外壳下连接孔；106-摆杆定位孔；107-摄像头孔；108-电池槽；109-电机支架；110-胸鳍齿轮箱；111-防水盖；112-驱动板支架；
36.2-骨架；
37.201-尾鳍；202-第一骨架；203-第二骨架；204-第三骨架；205-第四骨架；206-防水鱼皮；207-骨架上连接孔；208-骨架下连接孔；
38.3-双半齿轮摆尾机构；
39.301-主轴；302-第一半齿轮；303-第二半齿轮；304-防水轴承；305-摆杆；306-销轴；307-套杆；
40.4-胸鳍控制机构；
41.401-右胸鳍、414-左胸鳍；402-右胸鳍转动轴、413-左胸鳍转动轴；403-右胸鳍紧固螺钉、412-左胸鳍紧固螺钉；404-右防水轴承、411-左防水轴承；405-右侧下齿轮、410-左侧下齿轮；406-右侧上齿轮、409-左侧上齿轮；407-右舵机、408-左舵机；415-轴套；
42.5-电气元件；
43.501-第一锂电池；502-第二锂电池；503-电机；504-摄像头。
具体实施方式
44.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
45.本发明实施例的仿生鱼，能在控制便捷稳定、运动高效节能的条件下实现仿生机器鱼的各项基本功能，包括水下自由运动和转向，能在一定深度范围内上浮下潜，根据岸上操作人员的指令完成对应运动动作等。本发明实施例的仿生鱼，具有双半齿轮机构实现运动功能，配以控制便捷的可动胸鳍辅助转向和浮潜，解决了现有仿生鱼驱动控制较为复杂的问题。
46.参照图1所示，本发明实施例中仿生鱼外壳包括头部以及尾部，头部外壳1采用全封闭设计，由两个半壳扣合形成，半壳的对接位置有胶条密封槽101，且在外壳的上端、下端设置对接耳，对接耳上设置第二螺钉通孔102-2，所述头部外壳的前部设置有第一螺钉通孔102-1，这样，用螺钉压紧胶条密封槽101中的密封胶条，紧密闭合仿生鱼外壳的两半，以达到密封防水的效果；所述鱼尾2设计成多节骨架，由鱼尾向鱼头方向，依次包括第一骨架202，第二骨架203，第三骨架204，第四骨架205，作为骨架末节的第一骨架202连接尾鳍201，整体多节骨架的外部紧密包裹一层防水鱼皮206，在头部外壳的外侧设置有右胸鳍401、左
胸鳍414，位于仿生鱼两侧，在仿生鱼游动时，通过改变其迎水面积实现上浮下潜。
47.参照图2所示，在鱼体内部设置有双半齿轮摆尾机构3以及胸鳍控制机构4；所述双半齿轮摆尾机构3为实现仿生鱼摆尾的机械结构，所述胸鳍控制机构4为实现仿生鱼胸鳍转动的机械结构，电气元件5如第一锂电池501、第二锂电池502，电机503，右舵机407，左舵机408，控制板等通过支架固定在防水的头部外壳1内，另外，还可按照功能需要在防水外壳内安装功能元件，如摄像头504。
48.参照图3所示，本技术实施例中，所述仿生鱼头部外壳在拼合后关于图2参考面对称，以图3中展示的一侧为例，如以左侧为例说明，仿生鱼头部外壳留有螺钉通孔与防水轴承孔103。其中，防水轴承孔处用于安装右胸鳍401；第一螺钉通孔102-1用于压紧靠近头端部的密封胶条，第二螺钉通孔102-2用于压紧仿生鱼腰部的密封胶条，以保证防水性。
49.另外，本技术中，在仿生鱼的头部外壳的后侧设置有外壳上连接孔104、外壳下连接孔105，用于连接鱼骨架的首节，其中，双半齿轮摆尾机构3的摆杆定位的摆杆定位孔106位于外壳上连接孔104、外壳下连接孔105之间。此外，可选地，可以在仿生鱼头部外壳的前端近上部一侧增加摄像头孔107以安放摄像头等需要伸出外壳的探测器。
50.参照图4所示，本技术实施例中，仿生鱼的的头部外壳内部设置有相应的电气设备的安装机构，所述电气设备的安装机构包括电池槽108、电机支架109、胸鳍齿轮箱110、防水盖111与驱动板支架112；
51.其中，驱动板支架112在图5中体现，电池槽108位于近鱼头的位置，用于固定第一锂电池501、第二锂电池502(参见图5所示)，它们分别是电机电源与控制板电源；所述电机支架109位于防水盖111与电池槽108之间，其上开有电机定位孔109-1与电机轴孔109-2，用于安装仿生鱼头部电机503以及仿生鱼头部电机503的电机轴伸出。
52.所述胸鳍齿轮箱110为两个，左右相对布置(图4仅显示右侧的胸鳍齿轮箱)，介于所述防水盖111与电池槽108之间，与所述电机支架相邻，两个胸鳍齿轮箱110分别用于将胸鳍控制机构4中的两个相对布置的齿轮(左侧下齿轮410、右侧下齿轮405)定位，并分别通过其上布置的舵机定位孔110-1将右舵机407、左舵机408呈镜像对称固定在电机上方。所述防水盖111位于鱼头的后侧，其向鱼尾方向侧伸出摆杆支架111-1，其上设置所述摆杆定位孔106，其上开有第二防水轴承孔111-2，用于由双半齿轮摆动机构3的主轴301穿过，向鱼头的方向伸出驱动板支架底座111-3，以固定驱动板支架112；所述驱动板支架112位于胸鳍齿轮箱110上方，用于固定电机驱动板与核心控制板。
53.其中，图5是仿生鱼头部外壳内部电气元件及其位置的示意图，可作为图4的对比参照。
54.参照图6所示，本技术实施例中，所述仿生鱼的鱼尾结构中，所述仿生鱼的尾鳍201通过销轴306与双半齿轮摆尾机构3组装为一体，第一骨架202到第四骨架205通过销钉插入布置于骨架的上下端的连接孔中实现相互连接，例如布置于骨架的上下端的骨架上连接孔207、骨架下连接孔208。
55.另外，鱼骨架外部所紧密包覆一层防水鱼皮206的材料可以为丁苯橡胶发泡材料sbr泡棉，并尽可能贴合鱼身，以保证鱼皮对鱼尾骨架自由度的约束。
56.本技术实施例中，通过所述鱼尾设计成多节骨架，能够使仿生鱼鱼尾在摆动时更接近柔性，减小骨架的摆动幅度，而使尾鳍201的摆动拍水面积更大，提供了仿生鱼前进的
动力。总体来说，多节骨架鱼尾可以使游动更有效率。为保证该鱼尾骨架正常工作，应使鱼尾的各节骨架在最大摆动角的情况下不发生几何干涉；同时也应保证，鱼尾骨架能实现的最大摆动角不小于双半齿轮机构确定的最大摆动角，以防止双半齿轮机构被鱼尾骨架卡住。
57.参照图7所示，本技术实施例中，所述双半齿轮摆尾机构3安装在仿生鱼的鱼尾骨架内，包括主轴301、与主轴连接的第一半齿轮302、第二半齿轮303，第一半齿轮302、第二半齿轮303沿主轴的长度方向隔开布置，第一半齿轮302、第二半齿轮303的齿轮部分关于主轴301对称，保证当一个半齿轮开始与摆杆305上的齿轮接触时，另一个半齿轮已经脱离啮合。
58.通过主轴301传递仿生鱼头部电机503的转矩m，通过销轴306将直线轴承305与鱼尾部分铰接，利用头部外壳的摆杆定位孔106进行摆杆的约束。工作时，令仿生鱼头部电机503以图8所示转速转动，所述双半齿轮摆尾机构就能令鱼尾实现稳定的往复摆动。图9直观显示了直线轴承中摆杆305、套杆307与鱼尾连接的方式，其中，所述摆杆305与套杆307连接，所述套杆307的一端与销轴306通过一个中间带孔的圆盘部铰接连接，所述销轴306与鱼尾部分的上端及下端连接。所述套杆307装配时套入摆杆305的套管中，形成直线轴承结构，以适应在鱼尾摆动过程中销轴306与摆杆305转动中心距离并不恒定的情况。
59.本技术实施例中，所述的双半齿轮摆尾机构的工作原理如下：
60.仿生鱼头部电机503输出转矩m，带动主轴301上固定的第一半齿轮302、第一半齿轮303一起转动。当仿生鱼头部电机503开始按一个固定方向的转矩工作，双半齿轮结构处在图中相位时，双半齿轮机构一个周期的运动如下：
61.第一半齿轮302首先与摆杆305上齿轮啮合，通过齿轮传动使摆杆305向纸面外摆动，直到第二半齿轮302脱离啮合；接下来的一个很短的阶段内，为防止双半齿轮机构卡死，需要经历一段空载过渡期，摆杆305上的齿轮不会与半齿轮啮合，而主轴301也处于低转速的状态，直到留出一定的啮合裕量后，第二半齿轮303开始与摆杆305上的齿轮啮合；第二半齿轮303与摆杆305上齿轮啮合后，又驱动摆杆向纸面内摆动，脱离啮合后也需令主轴转速降低以等待摆杆305上的齿轮与第一半齿轮302重新啮合。
62.为使电机转速连续变化，同时减轻半齿轮受到的冲击，在仿生鱼控制时应使电机转速如图8所示。
63.为保证所述的双半齿轮摆尾机构3在仿生鱼中良好运行，第一半齿轮302、第二半齿轮303与主轴301应为一个整体零件，或采用紧固连接方式，从而防止齿轮件与轴的打滑；第一半齿轮302、第二半齿轮303与主轴301都应使用刚性金属材料进行制造与车削，以减少主轴301的弯曲变形。
64.此外，所述的双半齿轮摆尾机构3还包括有防水轴承304，安装在主轴301的一端，且所述防水轴承304嵌入头部外壳留有的防水轴承孔111-2，穿过经联轴器与仿生鱼头部电机主轴联轴的主轴301，保证头部外壳的防水性。
65.参照图10所示，所述胸鳍控制机构4关于仿生鱼的中心面对称，包括右舵机407以及左舵机408，右舵机407与左舵机408对称布置；右舵机407以及左舵机408的外侧各自连接双齿轮机构，各自通过对应的双齿轮机构与右胸鳍401、左胸鳍414连接，分别形成左鳍控制机构与右鳍控制机构，驱动所述右胸鳍401、左胸鳍414旋转来提供动力。
66.所述右胸鳍401、左胸鳍414安装在鱼身的前1/3处，通过鱼身处安装的右防水轴承
404、左防水轴承411与胸鳍的右胸鳍转动轴402、左胸鳍转动轴413固定在仿生鱼上，并且能够自由转动。右胸鳍转动轴402、左胸鳍转动轴413与连接装置的连接均采用d形槽设计，从而保障控制精度。
67.其中，所述右胸鳍401、左胸鳍414的形状成流线型，其正面能够最大程度减少水对机构的阻力。
68.本技术中，所述右胸鳍转动轴402通过右胸鳍紧固螺钉403与右胸鳍401进行连接，右侧下齿轮405紧密连接在右胸鳍转动轴402上，并且与右侧上齿轮406啮合形成齿轮传动机构。而右侧上齿轮406直接连接在右舵机407的主轴上，形成右鳍控制机构，并形成稳定的一体结构。
69.完全对称地，左鳍控制机构中左胸鳍414、左舵机408、左侧上齿轮409、左侧下齿轮410、左胸鳍转动轴413、左胸鳍紧固412与右鳍控制机构的结构与安装方式完全相同；左胸鳍414通过左胸鳍紧固412与左胸鳍转动轴413连接，左侧下齿轮410紧密连接在左胸鳍转动轴413上，并且与左侧上齿轮409啮合形成齿轮传动机构，左侧上齿轮409与左舵机408的主轴相连接，形成左鳍控制机构，并形成稳定的一体结构。
70.此外，本技术实施例中，在右胸鳍转动轴402以及左胸鳍转动轴413的内侧端各自加入轴套415，以防止对应的齿轮机构的轴向偏移。
71.本技术中，所述胸鳍控制机构中，左右布置的左舵机、右舵机分别由单片机控制，左右胸鳍的转动是相对独立的，从而实现胸鳍的单自由度转动。
72.右胸鳍401的控制原理如下：
73.在运行时，右舵机407输出转矩m，带动右舵机407主轴以及右侧上齿轮406进行同步转动。右侧上齿轮406与右侧下齿轮405啮合带动齿轮右侧下齿轮405转动。右侧下齿轮405与右胸鳍401的右胸鳍转动轴402通过键连接，从而带动右胸鳍401进行转动。左胸鳍414的控制原理相同，不再赘述。
74.本技术实施例中，对于单个胸鳍，可进行的控制操作包括三种：胸鳍前转、胸鳍后转、胸鳍置中。其中，胸鳍前转是指使胸鳍迎水面积增大，从而获得更多水的阻力；胸鳍后转是指使胸鳍迎水面积减小，或使得底面迎水，从而减小水的阻力或者提供升力；胸鳍置中则是指胸鳍回到与鱼身平行的相位。
75.本技术实施例中，通过合理的控制指令，控制胸鳍动作，就可以使水中的仿生鱼进行转弯、上浮。如仿生鱼转弯通过一侧胸鳍前转，另一侧胸鳍后转实现；转弯时，前转的一侧受到水的阻力更大，使得仿生鱼向胸鳍前转的一侧转弯；仿生鱼上浮通过两侧胸鳍同时后转实现，上浮时，仿生鱼受到水的前进阻力变小，同时胸鳍还受到水体斜向上的升力，使得仿生鱼实现上浮操作。
76.在实际操作中，控制者一般不希望仿生鱼主动下沉，而是使仿生鱼利用自身重力缓慢下潜至预定深度，因此，仿生鱼的下沉操作只需改变摆尾频率，使推进力变小即可缓慢下沉。
77.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，包括仿生鱼本体，所述仿生鱼本体包括头部以及尾部，所述头部具有外壳，所述外壳由两个壳体扣合形成，为非对称式结构且内部形成防水腔；所述外壳的两侧布置有胸鳍，所述防水腔的内部有用于控制所述胸鳍旋转的胸鳍控制机构；所述尾部由多节骨架组装形成；所述骨架的前端与所述的外壳的后端连接，所述骨架的后端与尾鳍连接；所述骨架的内部设置有用于控制尾鳍摆动的双半齿轮摆尾机构；所述骨架的外侧包裹防水鱼皮；两个胸鳍各自通过一个连接传动轴并通过外壳的安装孔中布置防水轴承连接一个双齿轮机构，两个双齿轮机构各自与一个舵机的主轴连接，从而实现控制胸鳍转动；所述双半齿轮摆尾机构包括主轴、与主轴连接的两个隔开布置的半齿轮、摆杆，所述摆杆上设置有配合齿轮，所述摆杆与套杆连接，所述套杆套入摆杆的套管中，形成直线轴承结构；所述套杆向后延伸并通过销轴与骨架连接；所述主轴受驱动旋转时，一个半齿轮与摆杆上的配合齿轮接触时，另一个半齿轮与摆杆上的配合齿轮脱离啮合，通过双半齿轮机构及直线轴承结构传递摆动动力，以控制鱼尾摆动。2.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述主轴与电机连接，所述电机布置在防水腔中；所述防水腔内设置有电机支架；所述电机支架上设置有电机轴孔以及电机定位孔。3.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述防水腔中设置有电池，所述电池分别为电机电源与控制板电源，所述防水腔内设置有电池槽、用于固定电机驱动板与核心控制板的驱动板支架、用于定位所述双齿轮机构的两个对称的下齿轮的胸鳍齿轮箱，在骨架连接处设置有防水盖；所述防水盖上设置有用于所述主轴穿过的第二防水轴承孔，所述防水盖的前侧设置有驱动板支架底座、后侧设置有摆杆支架，所述摆杆支架上设置有用于定位所述摆杆的摆杆定位孔。4.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述胸鳍的形状成流线型。5.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述外壳通过多个螺钉以及预定位置的布置的螺钉孔配合实现连接，在对接连接处设置有胶条密封槽，通过螺钉压紧胶条密封槽中的胶条，实现密封。6.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述鱼身内部搭载探测设备，所述探测设备包括摄头、预设的传感器；所述外壳的头部设置有摄像头孔。7.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述外壳通过外壳上连接孔及外壳下连接孔通过销钉与所述骨架相接。8.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述防水鱼皮为丁苯橡胶发泡材料sbr泡棉通过缝合制作而成，所述防水鱼皮贴合鱼身，以保证防水鱼皮对鱼尾骨架自由度的约束。9.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述骨架与尾鳍通过销钉和\或铆钉进行连接；多节所述骨架通过销钉插入布置于骨架的上下端的连接孔中实现相互连接。10.根据权利要求1所述基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其特征在于，所述鱼身、骨架、尾鳍以及所述胸鳍采用液态感光性树脂材料通过3d打印制作而成。

技术总结
本发明公开一种基于双半齿轮机构驱动的胸鳍转向仿生鱼，其头部具有两个壳体扣合形成的外壳，为非对称式结构内部形成防水腔；外壳两侧布置有胸鳍，防水腔内部有用于控制所述胸鳍旋转的胸鳍控制机构；尾部由多节骨架组装形成；骨架内部设置用于控制尾鳍摆动的双半齿轮摆尾机构；骨架外包裹防水鱼皮；双半齿轮摆尾机构包括主轴、与主轴连接的两个隔开布置的半齿轮、摆杆，摆杆上有配合齿轮，摆杆与套杆连接，套杆套入摆杆中形成直线轴承结构；套杆向后延伸通过销轴与骨架连接，通过双半齿轮机构及直线轴承结构传递摆动动力，以控制鱼尾摆动。本发明采用双半齿轮摆尾机构控制摆尾，机械传动效率高，控制精度高且能完成较复杂运动形式。形式。形式。


技术研发人员：韩昕恒 赵子程 肖羚谊 刘洪良 赵书航 姜卓雨
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/6/29