一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器

1.本发明涉及仿生机器人技术领域，具体涉及一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器。


背景技术：

2.目前，绝大多数无人机采用的推进方式为螺旋桨式推进器，然而在一些特殊的应用环境下，较高速的螺旋桨对水环境的干扰性过大，同时当无人机应用在水生生物的监视时，普通的推进器容易惊扰水生生物。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明采取了如下技术方案：
4.一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器，包括：
5.框架本体；
6.驱动机构，所述驱动机构固定安装于所述框架本体上；
7.螺杆传动模组，所述螺杆传动模组安装于所述框架本体上；所述螺杆传动模组的输入端与所述驱动机构驱动连接；
8.推动机构，所述推动机构固定连接于所述框架本体远离所述驱动机构的一侧，所述推动机构与所述螺杆传动模组的输出端驱动连接；
9.所述驱动机构驱动所述螺杆传动模组转动；所述螺杆传动模组将转动转化为线性运动，以驱动所述推动机构做往复运动；所述推动机构与水流作用产生推力。
10.进一步地，所述框架本体还设置有位移限制装置，所述位移限制装置固定于所述框架本体上，以限制所述螺杆传动模组推进的距离。
11.进一步地，所述螺杆传动模组的输入端与所述驱动机构之间设置有弹性联轴器。
12.进一步地，还包括腕主杆，所述腕主杆的第一端与所述螺杆传动模组的输出端固定连接，第二端与所述推动机构驱动连接。
13.进一步地，所述推动机构包括：
14.骨架基座，所述骨架基座固定连接于所述框架本体远离所述螺杆传动模组的一侧；所述骨架基座的中心设置有一通孔，以使所述腕主杆穿过；
15.固定座，所述腕主杆的第二端穿过所述通孔后与所述固定座固定连接；所述固定座上设置有多个呈轴线圆周均匀分布的轴承，所述固定座与所述轴承的外环固定连接；
16.多组连杆，多组所述连杆与多个所述轴承一一对应设置，所述连杆的第一端与所述轴承内环通过固定杆固定连接；
17.腕骨架，所述腕骨架的第一端与所述骨架基座转动连接，所述腕骨架的第二端与所述连杆的第二端转动连接；
18.多个弹性尾翼，多个所述弹性尾翼与所述腕骨架一一对应设置，所述弹性尾翼与所述腕骨架的第二端铰接。
19.进一步地，所述腕骨架上安装有硅胶薄膜。
20.进一步地，所述弹性尾翼为柔性结构。
21.进一步地，所述驱动机构为防水电机。
22.进一步地，所述连杆与所述弹性尾翼均为6个。
23.进一步地，所述驱动机构通过弹性固定支撑安装于所述框架本体上。
24.有益效果：
25.本装置操作简单，造价低廉，方便快捷，省时省力，减少了人力物损耗。
26.本装置通过与防水电机相连的螺杆安装固定件，使之整体结构更加稳定。
27.本装置通过将推进器模仿成乌贼的运动形式，在使用时不容易惊扰水生生物，提高使用价值。
附图说明
28.图1为本发明的一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器的结构示意图。
29.图2为本发明的一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器的整体外观图。
30.其中，1、防水电机；2、弹性固定支撑；3、位移限制装置；4、螺杆传动模组；5、骨架基座；6、硅胶薄膜；7、腕骨架；8、pvc弹性尾翼；9、连杆；10、轴承；11、固定销；12、螺杆前端固定件；13、铝合金框架；14、螺杆后端固定件；15、弹性联轴器。
具体实施方式
31.实施例1
32.参考图1-图2，一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器，包括：
33.框架本体；
34.驱动机构，驱动机构固定安装于框架本体上；
35.在本实施例中，驱动机构通过弹性固定支撑2安装于框架本体上；
36.在本实施例中，驱动机构为防水电机1，防水电机1采用12v、10000转的防水电机。
37.螺杆传动模组4安装于框架本体上；螺杆传动模组4的输入端与驱动机构驱动连接；
38.在本实施例中，螺杆传动模组4通过螺杆后端固定件14固定在框架本体上。
39.推动机构，推动机构固定连接于框架本体远离驱动机构的一侧，推动机构与螺杆传动模组4的输出端驱动连接；
40.驱动机构驱动螺杆传动模组4转动；螺杆传动模组4将转动转化为线性运动，以驱动推动机构做往复运动；推动机构与水流作用产生推力。
41.在本实施例中，螺杆传动模组4包括相对框架本体滑动的滑动座，滑动座上设置有螺母，螺母与螺杆之间螺纹配合，螺杆与防水电机1的输出轴固定连接，将防水电机1的旋转运动转为滑动座的直线运动，滑动座远离驱动机构的一侧与推动机构固定连接，以驱动推动机构做往复运动；推动机构与水流作用产生推力。
42.实施例2
43.本实施例在实施例1的基础上进行了更进一步地设置，在本实施例中，框架本体还设置有位移限制装置3，位移限制装置3固定于框架本体上，以限制螺杆传动模组4推进的距
离。
44.在本实施例中是，螺杆传动模组4的输入端与驱动机构之间设置有弹性联轴器15。
45.在本实施例中，水下推进器还包括腕主杆，腕主杆的第一端与螺杆传动模组4的输出端固定连接，第二端与推动机构驱动连接。
46.在本实施例中，推动机构包括：
47.骨架基座5，骨架基座5固定连接于框架本体远离螺杆传动模组4的一侧；骨架基座5的中心设置有一通孔，以使腕主杆穿过；
48.在本实施例中，螺杆传动模组4通过螺杆前端固定件12安装在骨架基座5上。
49.固定座，腕主杆的第二端穿过通孔后与固定座固定连接，固定座上设置有多个呈轴线圆周均匀分布的轴承10，固定座与轴承10的外环固定连接。
50.多组连杆9，多组连杆9与多个轴承10一一对应设置，连杆9第一端与轴承10的内环通过固定杆固定连接；
51.腕骨架7，腕骨架7的第一端与骨架基座5转动连接，腕骨架7的第二端与连杆9的第二端转动连接；
52.优选的，腕骨架7的第一端与骨架基座5通过固定销11转动连接。
53.多个弹性尾翼，多个弹性尾翼与腕骨架7一一对应设置，弹性尾翼与腕骨架7的第二端铰接；
54.由连杆9带动腕骨架7转动，进而带动pvc弹性尾翼8开合，与水流作用，产生推力。
55.在本实施例中，弹性尾翼为柔性结构；
56.优选的，弹性尾翼为pvc弹性尾翼8。
57.在本实施例中，腕骨架7上设置有硅胶薄膜6。
58.优选的，连杆9与弹性尾翼8均为6个。
59.在本实施例中，框架本体为铝合金框架13，铝合金框架13由四根长铝合金型材、8根短铝合金型材拼接而成。
60.具体实施时，螺杆传动模组4中螺杆使丝杆螺母向后平移，推动腕主杆运动，从而带动六组连杆9运动，通过六组连杆9运动，带动六片仿生乌贼腕向后拉起与向前收起，来实现仿生乌贼腕的开启与收合。
61.本发明的工作原理：
62.首先工作时，将防水电机1通电后开始运作并输出动力，通过弹性联轴器15将动力传输到螺杆传动模组4，螺杆传动模组4将输入的转动转化为线性运动，并将线性运动传输到连杆9，由连杆9带动六块腕骨架7转动，进而带动六块pvc弹性尾翼8开合，与水流作用，产生推力。
63.以上，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

技术特征：
1.一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器，其特征在于，包括：框架本体；驱动机构，所述驱动机构固定安装于所述框架本体上；螺杆传动模组，所述螺杆传动模组安装于所述框架本体上；所述螺杆传动模组的输入端与所述驱动机构驱动连接；推动机构，所述推动机构固定连接于所述框架本体远离所述驱动机构的一侧，所述推动机构与所述螺杆传动模组的输出端驱动连接；所述驱动机构驱动所述螺杆传动模组转动；所述螺杆传动模组将转动转化为线性运动，以驱动所述推动机构做往复运动；所述推动机构与水流作用产生推力。2.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，所述框架本体还设置有位移限制装置，所述位移限制装置固定于所述框架本体上，以限制所述螺杆传动模组推进的距离。3.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，所述螺杆传动模组的输入端与所述驱动机构之间设置有弹性联轴器。4.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，还包括腕主杆，所述腕主杆的第一端与所述螺杆传动模组的输出端固定连接，第二端与所述推动机构驱动连接。5.根据权利要求4所述的水下推进器，其特征在于，所述推动机构包括：骨架基座，所述骨架基座固定连接于所述框架本体远离所述螺杆传动模组的一侧；所述骨架基座的中心设置有一通孔，以使所述腕主杆穿过；固定座，所述腕主杆的第二端穿过所述通孔后与所述固定座固定连接；所述固定座上设置有多个呈轴线圆周均匀分布的轴承，所述固定座与所述轴承的外环固定连接；多组连杆，多组所述连杆与多个所述轴承一一对应设置，所述连杆的第一端与所述轴承内环通过固定杆固定连接；腕骨架，所述腕骨架的第一端与所述骨架基座转动连接，所述腕骨架的第二端与所述连杆的第二端转动连接；多个弹性尾翼，多个所述弹性尾翼与所述腕骨架一一对应设置，所述弹性尾翼与所述腕骨架的第二端铰接。6.根据权利要求5所述的水下推进器，其特征在于，所述腕骨架上安装有硅胶薄膜。7.根据权利要求5所述的水下推进器，其特征在于，所述弹性尾翼为柔性结构。8.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，所述驱动机构为防水电机。9.根据权利要求5所述的水下推进器，其特征在于，所述连杆与所述弹性尾翼均为6个。10.根据权利要求1所述的水下推进器，其特征在于，所述驱动机构通过弹性固定支撑安装于所述框架本体上。

技术总结
本发明公开了一种模仿乌贼腕部运动的水下推进器，属于仿生机器人技术领域，其包括框架本体；驱动机构固定安装于框架本体上；螺杆传动模组可滑动地安装于框架本体上；螺杆传动模组的输入端与驱动机构驱动连接；推动机构固定连接于框架本体远离驱动机构的一侧，推动机构与螺杆传动模组的输出端驱动连接；驱动机构驱动螺杆传动模组转动；螺杆传动模组将转动转化为线性运动，以驱动推动机构做往复运动；推动机构与水流作用产生推力。本装置操作简单，造价低廉，方便快捷，省时省力，减少了人力物损耗。耗。耗。


技术研发人员：郭燕涛 夏福中 符江繁 余健 张石林 饶大佺 刘静 蔡坤
受保护的技术使用者：江西理工大学
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/6/27