一种摆动装置、水下仿生推进器及其应用

1.本技术涉及机械传动技术领域，特别涉及一种摆动装置、水下仿生推进器及其应用。


背景技术：

2.海洋覆盖了地球表面的四分之三，不仅含有宝贵的渔业资源，而且还含有丰富的矿物能源。而随着地球陆地能源的快速消耗，人类必将会大力开采海洋资源，因此，研发高性能水下作业系统，维护海洋安全对国家具有重大的战略意义。
3.传统的水下作业系统，如潜艇、自主式水下航行器、遥控式水下航行器，主要采用螺旋桨进行驱动。
4.但是，采用螺旋桨为驱动方式，具有以下问题：1、噪音大，对水下生态不友好；2、单个螺旋桨推进器不能完成转向功能；3、传统的螺旋桨推进容易缠绕水草、渔网等杂物。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种摆动装置、水下仿生推进器及其应用，以解决相关技术中螺旋桨驱动的噪音大、单个螺旋桨推进器不能完成转向、螺旋桨容易缠绕水草、渔网等杂物的技术问题。
6.第一方面，提供了一种摆动装置，其包括：
7.摆动机构，所述摆动机构包括摆动臂；
8.转向机构，所述转向机构的驱动端与所述摆动臂驱动连接，以带动所述摆动臂往复摆动；
9.往复运动机构，所述往复运动机构与所述转向机构的固定端驱动连接，以通过带动所述转向机构运动而带动所述摆动臂往复转动；
10.其中，所述转向机构单独带动所述摆动臂摆动而改变所述往复运动机构带动所述摆动臂往复摆动的摆动区域，或所述往复运动机构单独带动所述摆动臂摆动而改变所述转向机构带动所述摆动臂往复摆动的摆动区域。
11.一些实施例中，所述摆动机构还包括摆动齿轮，所述摆动臂连接于所述摆动齿轮，且所述摆动臂的长度方向与所述摆动齿轮的转动轴线方向呈角度设置；
12.所述转向机构包括齿条和转向驱动组件，所述摆动齿轮与所述齿条传动连接，所述转动驱动组件的驱动端与所述齿条连接，以驱动所述齿条在第一方向上往复运动，以带动所述摆动齿轮往复转动。
13.一些实施例中，所述往复运动机构包括往复运动驱动组件和输出件，所述往复运动驱动组件驱动所述输出件在所述第一方向上往复运动，且所述输出件与所述转动驱动组件的固定端连接，以带动所述转向驱动组件和所述齿条一并在所述第一方向上运动。
14.一些实施例中，所述往复运动驱动组件包括可调幅正弦机构，所述可调幅正弦机构的输出端在所述第一方向上往复运动且与所述输出件连接。
15.一些实施例中，所述转向驱动组件包括丝杆组件，所述丝杆组件包括：
16.丝杆，所述丝杆与所述齿条传动连接，所述丝杆的一端与所述输出件转动连接；
17.转向驱动件，所述转向驱动件与所述丝杆背离所述输出件的一端驱动连接。
18.一些实施例中，所述摆动机构还包括传动齿轮，所述齿条通过所述传动齿轮与所述摆动齿轮传动连接。
19.一些实施例中，所述摆动机构还包括传动组件，所述传动齿轮通过所述传动组件与所述摆动齿轮传动连接，所述传动组件包括皮带传动组件或链传动组件。
20.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
21.本技术实施例提供了一种摆动装置，通过往复运动机构带动转向机构和摆动臂一并运动，且使摆动臂往复摆动，实现摆动臂的摆动功能，且摆动臂在特定的摆动区域内摆动。另外，转向机构也可单独带动摆动臂摆动，改变了摆动臂的位置，因此摆动臂由往复运动机构带动而摆动的初始位置发生改变，摆动臂的摆动区域的位置发生改变。当该摆动装置应用至水下仿生推进器时，摆动臂在水下摆动而实现水下仿生推进器的运动，且通过改变摆动臂的摆动区域的位置，以实现推动方向的改变，完成水下仿生推进器转向。摆动装置作为驱动的形式，方便水下仿生推进器的转向、噪音更小不易影响水下生态、且不易缠绕水草、渔网等杂物。
22.第二方面，提供了一种水下仿生推进器，包括如上所述的摆动装置。
23.本技术的另一实施例提供了一种水下仿生推进器，由于该水下仿生推进器采用了上述摆动装置，因此该水下仿生推进器可在摆动装置驱动下而运行，且可利用摆动装置实现转向，取代了传统的螺旋桨的驱动形式，摆动臂摆动而带动水下仿生推进器运行的方式，噪音更小不易影响水下生态，且不易缠绕水草、渔网等杂物。
24.第三方面，提供了一种如上所述的摆动装置在仿声鸟中的应用。
25.本技术的另一实施例中，摆动装置应用至仿生鸟中，摆动臂的摆动作为仿生鸟的驱动，可实现仿生鸟的运动，且利用转向机构改变摆动臂的摆动区域，以满足仿生鸟的不同飞行需求。
26.第四方面，一种如上所述的摆动装置在机器人中的应用。
27.本技术另一实施例中，摆动装置应用至机器人中，摆动臂作为机器人的腿部驱动，可实现机器人的运动，且利用转向机构改变摆动臂的摆动区域，以满足机器人在不同坡度上的运动需求。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的摆动装置的结构简图；
30.图2为本技术实施例提供的摆动装置的另一状态的结构简图；
31.图3为本技术实施例提供的往复运动机构的结构简图；
32.图4为本技术另一实施例提供的水下仿生推进器的示意图。
33.图中：1、往复运动机构；11、往复运动驱动组件；111、主动曲柄；111a、滑动槽；112、滑动连接件；113、从动件；113a、引导槽；114、旋转轴；115、单向轴承；116、调节接构；1161、调幅曲柄；1162、连杆；12、输出件；2、转向机构；21、齿条；22、转向驱动组件；221、丝杆；222、转向驱动件；223、离合器；224、联轴器；3、摆动机构；31、摆动齿轮；32、摆动臂；33、传动齿轮；4、机架。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
35.本技术实施例提供了一种摆动装置、水下仿生推进器及其应用，该摆动装置的往复运动机构带动摆动臂往复摆动，且转向机构可改变摆动臂的摆动初始位置，以改变摆动臂摆动区域的位置，该摆动装置应用至驱动水下仿生推进器时，即可通过摆动的形式带动水下仿生推进器运动，且可改变水下仿生推进器的运动方向。本技术解决相关技术中螺旋桨驱动的噪音大、单个螺旋桨推进器不能完成转向、螺旋桨容易缠绕水草、渔网等杂物的技术问题。
36.参照图1，一种摆动装置，包括机架4、以及设于机架4上的往复运动机构1、转向机构2和摆动机构3。
37.摆动机构3包括摆动臂32，转向机构2的驱动端与摆动臂32驱动连接，以带动摆动臂32往复摆动。往复运动机构1与转向机构2的固定端驱动连接，以通过带动转向机构2运动而带动摆动臂32往复转动。因此，转向机构2单独带动摆动臂32摆动而改变往复运动机构1带动摆动臂32往复摆动的摆动区域，或往复运动机构1单独带动摆动臂32摆动而改变转向机构2带动摆动臂32往复摆动的摆动区域。本实施例中，往复运动机构1作为摆动臂32的主要摆动输出，其用于持续带动摆动臂32在特定的摆动区域内往复摆动；而转向机构2单独带动摆动臂32摆动来改变摆动臂32的位置，以改变摆动臂32由往复运动机构1带动而摆动的摆动区域的位置。
38.本实施例中，转向机构2和往复运动机构1均采用直线运动的方式来带动摆动臂32往复摆动，具体实施方式可见下文。其他实施例中，转向机构2和往复运动机构1也可采用往复转动的方式来带动摆动臂32往复摆动。
39.参照图1和图2，其中，往复运动机构1包括往复运动驱动组件11和输出件12，所述往复运动驱动组件11驱动所述输出件12在第一方向上往复运动，第一方向即为图中x轴方向。转向机构2包括齿条21和转向驱动组件22，输出件12与转向驱动组件22连接，以带动转向驱动组件22在第一方向上运动，转动驱动组件驱动齿条21在第一方向上运动。摆动机构3还包括摆动齿轮31，摆动齿轮31与齿条21传动连接。摆动臂32连接于摆动齿轮31，且摆动臂32的长度方向与摆动齿轮31的转动轴线方向呈角度设置。
40.参照图1和图2，其中，带动摆动臂32摆动时，往复运动驱动组件11带动驱动件、转向驱动组件22和齿条21一并在第一方向上运动，此时齿条21与转向驱动组件22之间不发生相对运动，齿条21在第一方向上往复运动而带动摆动齿轮31往复转动，因此与摆动齿轮31
连接的摆动臂32随摆动齿轮31往复摆动，实现通过往复运动驱动组件11带动摆动臂32摆动的功能。
41.参照图1和图2，进一步地，停止往复运动驱动组件11运转，由转向驱动组件22带动齿条21在第一方向上运动，齿条21随之带动摆动齿轮31转动，摆动臂32随摆动齿轮31转动。因此摆动臂32在往复运动驱动组件11的作用下而摆动的摆动区域的位置发生变化，且摆动臂32由往复运动驱动组件11的作用下而摆动的摆动区域的位置随摆动齿轮31的转动而转动。当摆动臂32处于水下时，摆动臂32摆动所产生的推力的方向与摆动臂32处于初始位置的长度方向一致，摆动臂32在往复运动驱动组件11的带动下而在摆动臂32的初始位置的两侧同等角度的摆动。利用转向驱动组件22带动摆动臂32转动后，摆动臂32的初始位置发生改变，因此摆动臂32在水下产生的推力的方向也一并改变。当将该摆动装置应用至水下仿生推进器后，在摆动臂32的摆动作用下，水下仿生推进器可运动，且通过改变摆动臂32摆动的初始位置，摆动臂32摆动所产生的推力发生改变，而实现水下仿生推进器的转向。
42.这样设置，摆动装置应用至水下仿生推进器后，利用往复运动驱动组件11带动摆动臂32往复摆动，即可实现水下仿生推进器的运动，这种驱动形式噪音更小不易影响水下生态、且不易缠绕水草、渔网等杂物。另外，利用转向驱动组件22带动摆动臂32转动，改变摆动臂32摆动的初始位置，而改变摆动臂32在水下摆动时产生的推力方向，即可实现水下仿生推进器的转向。
43.参照图1和图2，本实施例中，摆动臂32与摆动齿轮31的端面通过螺栓固定，摆动臂32的长度方向与摆动齿轮31的转动轴线垂直设置，以方便固定摆动臂32。进一步地，摆动臂32的长度方向还沿摆动齿轮31的径向设置，因此方便确定摆动臂32摆动的初始位置的长度方向，以便于确定摆动臂32在水下摆动时产生的推力方向。
44.参照图1和图3，具体地，往复运动驱动组件11包括可调幅正弦机构，其中，可调幅正弦机构包括主动曲柄111、滑动连接件112和从动件113。主动曲柄111以其一端点为旋转支点在机架4上作旋转运动，滑动连接件112转动连接主动曲柄111，从动件113竖直设置且具有沿其长度方向延伸的引导槽113a，滑动连接件112能够在引导槽113a内移动，从动件113受制于机架4而沿机架4的第一方向左右移动。主动曲柄111、滑动连接件112、从动件113和机架4构成常规的正弦机构，主动曲柄111转动而带动从动件113左右往复运动。
45.参照图1和图3，本实施例中，从动件113与输出件12固定。其中，从动件113和输出件12均呈杆状设置，且输出件12穿设于机架4的滑槽，而限制从动件113的运动方向。随着主动曲柄111转动，而带动从动件113和输出件12一并在第一方向上往复运动。
46.参照图1和图3，进一步地，该可调幅正弦机构还包括调节结构116，主动曲柄111开设有沿其长度方向的滑动槽111a，滑动连接件112转动连接主动曲柄111并能够在滑动槽111a内移动。调节结构116能够随主动曲柄111同步运动并能够调节滑动连接件112在滑动槽111a内的位置。
47.参照图1和图3，本实施例提供的可调幅正弦机构，主动曲柄111转动时，调节结构116能够同步运动而不影响滑动连接件112及从动件113的移动，而在需要调整从动件113的运动幅度时，调节结构116作用于滑动连接件112，通过调整滑动连接件112在滑动槽111a中的位置从而调整从动件113的运动幅度，以调节输出件12在第一方向上往复运动的幅度，即滑动连接件112在滑动槽111a中的位置越靠近旋转轴114，则输出件12在第一方向上往复运
动的幅度越小、滑动连接件112在滑动槽111a中的位置越远离旋转轴114，则输出件12在第一方向上往复运动的幅度越大，从而齿条21被带动而往复移动的距离被改变，摆动齿轮31的往复转动角度也随之改变，因此改变了摆动臂32的摆动幅度。摆动臂32应用至水下仿生推进器在水下运动时，摆动臂32的摆动幅度越大，水下仿生推进器的运行速度越快，即可对水下仿生推进器进行调速。
48.参照图1和图3，本实施例中，滑动槽111a前后贯通设置，引导槽113a前后贯通设置，以便于滑动连接件112的装配。此外，滑动连接件112同时与滑动槽111a、引导槽113a活动连接，在滑动槽111a和引导槽113a前后贯通设置的情况下，滑动连接件112与滑动槽111a、引导槽113a抵接的点、线或面更趋于结构中心，有利于传动的稳定性。本领域人员也可以将引导槽113a或滑动槽111a设为盲孔结构，在此不作唯一限定。
49.参照图1和图3，进一步地，滑动连接件112包括中心轴和转动连接中心轴并前后布置的前转轮和后转轮，调节结构116连接中心轴，前转轮置于滑动槽111a并能够沿滑动槽111a移动，后转轮置于引导槽113a并能够沿引导槽113a上下移动。滑动连接件112还包括连接中心轴并用以限制前转轮向前移动的前限位块和连接中心轴并用以限制后转轮向后移动的后限位件。前限位件和后限位件将前齿轮和后齿轮夹设其间，前限位件的后表面抵接主动曲柄111的前表面，后限位件的前表面抵接从动件113的后表面，以避免前转轮脱离滑动槽111a或后转轮脱离引导槽113a。在该情况下，主动曲柄111和从动件113前后设置。本领域人员可以理解，如将主动曲柄111和从动件113调换位置，则对应前转轮和后转轮的对应关系也随之转换。
50.参照图1和图3，本实施例中，采用自动控制对滑动连接件112在滑动槽111a中的位置进行调节。具体地，可调幅正弦机构还包括伺服电机、旋转轴114和单向轴承115，旋转轴114转动于机架4，且伺服电机固定在机架4上。伺服电机与旋转轴114驱动连接，单向轴承115和调节结构116均与旋转轴114连接，旋转轴114经单向轴承115驱使主动曲柄111单向转动，旋转轴114正转而驱使主动曲柄111和调节结构116同步转动，此时实现从动件113的往复运动。旋转轴114反转时，在单向轴承115的作用下，主动曲柄111不发生转动，调节结构116被带动而移动以使滑动连接件112沿滑动槽111a径向移动，改变滑动连接件112与旋转轴114的距离，而改变从动件113往复运动的幅度。
51.本实施例的可调幅正弦机构，通过伺服电机带动旋转轴114正反转，以分别实现可调幅正弦机构的正弦运动输出和调幅两种功能。不需要增加额外的驱动装置，有利于简化结构和控制。
52.本实施例提供的可调幅正弦机构的用途将会十分广泛。例如，应用在仿生鱼的水下仿生推进器中，仿生鱼尾鳍的摆尾幅度则可任意调节，可大可小；应用在仿生鸟的扑翼机构中，可让仿生鸟的翅膀拍打的幅度任意调节；同样的应用还有机器人的行走机构，可使机器人的步幅可调等等。
53.参照图1和图3，具体地，调节结构116包括调幅曲柄1161和连杆1162，调幅曲柄1161一端与旋转轴114固定而另一端与连杆1162转动连接，连杆1162与滑动连接件112转动连接，旋转轴114正转时，调幅曲柄1161、连杆1162和主动曲柄111同步转动；旋转轴114反转时，调幅曲柄1161转动而带动连杆1162连同滑动连接件112移动以调节滑动连接件112在滑动槽111a的位置。其中，调幅曲柄1161随旋转轴114周向转动，而带动滑动连接件112在滑动
槽111a内往复运动，以改变滑动连接件112与旋转轴114的距离，即可改变从动件113随主动曲柄111在第一方向上往复运动的幅值。
54.调幅曲柄1161的长度小于连杆1162的长度，滑动槽111a的长度不小于调幅曲柄1161长度的两倍。本领域人员可以适当增加滑动槽111a的长度，并合理设置连杆1162的长度。
55.调节结构116采用调幅曲柄1161和连杆1162的配合设计，结构简单。通过连杆1162和滑动槽111a的尺寸设计控制从动件113运动所能达到的最大幅度，有利于简化设计和控制。
56.其他实施例中，往复运动驱动组件11还可包括往复丝杆机构、气缸或直线电机等，以实现输出件12的往复运动。
57.参照图1和图2，可选地，本实施例中，转向驱动组件22包括丝杆组件，丝杆组件包括丝杆221和转向驱动件222。丝杆221转动设置于机架4，丝杆221的一端通过离合器223与输出件12连接，丝杆221的另一端通过联轴器224与转向驱动件222驱动连接，由转向驱动件222带动丝杆221转动。齿条21与丝杆221传动连接，以随丝杆221的转动，在第一方向上运动。其中，转向驱动件222包括电机。
58.参照图1和图2，进一步地，丝杆221和转向驱动件222均可在机架4上沿第一方向滑动。往复运动驱动组件11工作时，丝杆221与输出件12之间的离合器223呈合闸状态，此时往复运动驱动组件11带动输出件12、丝杆221以及齿条21一并在第一方向往复运动，而带动摆动齿轮31往复转动，摆动臂32即随即往复摆动。需要调节摆动臂32的摆动区域的位置时，丝杆221与输出件12之间的离合器223呈分闸状态，转向驱动件222带动丝杆221转动，此时丝杆221的转动由于离合器223而不传递至输出件12，而不与往复运动驱动组件11产生干涉。丝杆221转动而带动齿条21在第一方向上运动，而带动摆动齿轮31和摆动臂32转动，即可调节摆动臂32在往复运动驱动组件11带动下摆动的摆动区域位置。
59.这样设置，通过丝杆组件来实现改变摆动臂32的摆动区域的位置，调节更精准，反映更迅速，不易失控。
60.其他实施例中，转向驱动组件22包括皮带组件或气缸。
61.当转向驱动组件22包括皮带组件时，皮带组件的架体沿第一方向滑动设置在机架4上，且输出件12与皮带组件的架体连接。皮带组件的皮带输送端与齿条21固定，且皮带组件的输送方向沿第一方向设置。这样设置，这样设置，往复运动驱动组件11通过带动皮带组件以及与皮带组件连接的齿条21在第一方向上往复运动而带动摆动臂32往复摆动。而通过皮带组件单独带动齿条21在第一方向上运动而改变摆动臂32的初始位置，以改变摆动臂32摆动区域的位置。
62.当转向驱动组件22包括气缸时，气缸的固定端与输出件12固定，气缸的驱动端沿第一方向运动，且与齿条21固定。
63.参照图1和图2，可选地，本实施例中，摆动机构3还包括传动齿轮33，齿条21通过传动齿轮33与摆动齿轮31传动连接。传动齿轮33转动连接于机架4，本实施例中，传动齿轮33包括一个，传动齿轮33与齿条21和摆动齿轮31均啮合，以此将齿条21的动力传递至摆动齿轮31。
64.通过设置传动齿轮33，可拉长齿条21与摆动齿轮31之间的距离，更方便摆动齿轮
31和齿条21的位置布置。一些实施例中，传动齿轮33的数量可设有多个，多个传动齿轮33依次啮合。
65.一些实施例中，摆动机构3还包括传动组件，传动齿轮33通过传动组件与摆动齿轮31传动连接，传动组件包括皮带传动组件或链传动组件。通过皮带传动组件或链传动组件可远距离地将传动齿轮33与摆动齿轮31传动连接，以此方便摆动机构3和转向机构2的布置。
66.本技术实施例提供了一种摆动装置，通过往复运动机构1带动转向驱动件222在第一方向上往复运动，以带动齿条21在第一方向上运动，齿条21与摆动齿轮31啮合，以带动摆动齿轮31往复转动，因此摆动臂32随着摆动齿轮31往复摆动。另外，转向驱动件222驱动齿条21在第一方向上运动，而带动摆动齿轮31转动，改变了摆动臂32的位置，因此摆动臂32由往复运动机构1带动而摆动的初始位置发生改变，摆动臂32的摆动区域的位置发生改变。当该摆动装置应用至水下仿生推进器时，摆动臂32在水下摆动而实现水下仿生推进器的运动，且通过改变摆动臂32的摆动区域的位置，以实现推动方向的改变，完成水下仿生推进器转向。摆动装置作为驱动的形式，方便水下仿生推进器的转向、噪音更小不易影响水下生态、且不易缠绕水草、渔网等杂物。
67.参照图4，本技术的另一实施例提供了一种水下仿生推进器，由于该水下仿生推进器采用了上述摆动装置，因此该水下仿生推进器可在摆动装置驱动下而运行，且可利用摆动装置实现转向，取代了传统的螺旋桨的驱动形式，摆动臂32摆动而带动水下仿生推进器运行的方式，噪音更小不易影响水下生态，且不易缠绕水草、渔网等杂物。
68.本技术另一实施例中，提供了一种如上所述的摆动装置在仿声鸟中的应用。
69.本技术的另一实施例中，摆动装置应用至仿生鸟中，摆动臂的摆动作为仿生鸟的驱动，可实现仿生鸟的运动，且利用转向机构改变摆动臂的摆动区域，以满足仿生鸟的不同飞行需求。
70.本技术另一实施例中，提供了一种如上所述的摆动装置在机器人中的应用。
71.本技术另一实施例中，摆动装置应用至机器人中，摆动臂作为机器人的腿部驱动，可实现机器人的运动，且利用转向机构改变摆动臂的摆动区域，以满足机器人在不同坡度上的运动需求。
72.在本技术的描述中，需要理解的是，附图中“x”的正向代表右方，相应地，“x”的反向代表左方，术语“x”指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
73.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
74.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种摆动装置，其特征在于，其包括：摆动机构，所述摆动机构包括摆动臂；转向机构，所述转向机构的驱动端与所述摆动臂驱动连接，以带动所述摆动臂往复摆动；往复运动机构，所述往复运动机构与所述转向机构的固定端驱动连接，以通过带动所述转向机构运动而带动所述摆动臂往复转动；其中，所述转向机构单独带动所述摆动臂摆动而改变所述往复运动机构带动所述摆动臂往复摆动的摆动区域，或所述往复运动机构单独带动所述摆动臂摆动而改变所述转向机构带动所述摆动臂往复摆动的摆动区域。2.根据权利要求1所述的摆动装置，其特征在于，所述摆动机构还包括摆动齿轮，所述摆动臂连接于所述摆动齿轮，且所述摆动臂的长度方向与所述摆动齿轮的转动轴线方向呈角度设置；所述转向机构包括齿条和转向驱动组件，所述摆动齿轮与所述齿条传动连接，所述转动驱动组件的驱动端与所述齿条连接，以驱动所述齿条在第一方向上往复运动，以带动所述摆动齿轮往复转动。3.根据权利要求2所述的摆动装置，其特征在于，所述往复运动机构包括往复运动驱动组件和输出件，所述往复运动驱动组件驱动所述输出件在所述第一方向上往复运动，且所述输出件与所述转动驱动组件的固定端连接，以带动所述转向驱动组件和所述齿条一并在所述第一方向上运动。4.根据权利要求3所述的摆动装置，其特征在于，所述往复运动驱动组件包括可调幅正弦机构，所述可调幅正弦机构的输出端在所述第一方向上往复运动且与所述输出件连接。5.根据权利要求3所述的摆动装置，其特征在于，所述转向驱动组件包括丝杆组件，所述丝杆组件包括：丝杆，所述丝杆与所述齿条传动连接，所述丝杆的一端与所述输出件转动连接；转向驱动件，所述转向驱动件与所述丝杆背离所述输出件的一端驱动连接。6.根据权利要求3所述的摆动装置，其特征在于，所述摆动机构还包括传动齿轮，所述齿条通过所述传动齿轮与所述摆动齿轮传动连接。7.根据权利要求6所述的摆动装置，其特征在于，所述摆动机构还包括传动组件，所述传动齿轮通过所述传动组件与所述摆动齿轮传动连接，所述传动组件包括皮带传动组件或链传动组件。8.一种水下仿生推进器，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的摆动装置。9.一种如权利要求1-7任一项所述的摆动装置在仿声鸟中的应用。10.一种如权利要求1-7任一项所述的摆动装置在机器人中的应用。

技术总结
本申请涉及一种摆动装置、水下仿生推进器及其应用，该摆动装置包括：摆动机构，摆动机构包括摆动臂；转向机构，转向机构的驱动端与摆动臂驱动连接，以带动摆动臂往复摆动；往复运动机构，往复运动机构与转向驱动组件的固定端驱动连接，以通过带动转向机构运动而带动摆动臂往复转动；其中，转向机构单独带动摆动臂摆动而改变往复运动机构带动摆动臂往复摆动的摆动区域。本申请摆动装置的往复运动机构带动摆动臂往复摆动，且转向机构可改变摆动臂摆动区域的位置，该摆动装置应用至驱动水下仿生推进器时，即可通过摆动的形式带动水下仿生推进器运动，且可改变水下仿生推进器的运动方向。且可改变水下仿生推进器的运动方向。且可改变水下仿生推进器的运动方向。


技术研发人员：左启阳 韩孝武 董兵兵 李特 郑长镇 韩程旭 何凯
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/4/20