一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍制造技术

本发明专利技术公开了一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，包括仿生尾鳍，所述仿生尾鳍的内部设有展向孔，所述展向孔通过支撑机构固定安装在仿生尾鳍的内部，且展向孔的内部设有展向气囊，所述支撑机构通过螺丝螺母固定安装在仿生尾鳍内部的内壁上，所述展向气囊置于展向孔的内部，且展向气囊的一端通过通气管与外部气压控制系统固定连接，所述通气管位于仿生尾鳍的外部，且通气管的一端通过固定件与仿生尾鳍固定连接，本展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，通过设置的支撑机构可与振动翼装置连接，可以形成振动翼推进装置，具有高推进效率，低噪音的优点；而高效率的仿生尾鳍推进器能够大大节省能量，提高续航能力，用于水中探测时就能延长工作时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿生设备
，尤其是一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍。
技术介绍
海豚是由陆生哺乳动物进化而成，它的祖先属偶蹄目，于5000万年前进入水中生活，在这个过程中，它们原本被毛的体表变成了光滑的皮肤，并在皮肤下形成了一层很厚的脂肪层，以达到隔绝冷水保持体温的功能，它的身体也变为流线型，外耳结构逐渐消失，使之减少了游泳时的阻力，鼻子也进化为头顶部的呼吸孔，这使它更便于在运动时呼吸。海豚的主要推进器官是新月形尾鳍，依靠摆动尾鳍，海豚最高速度可达15m/s。对于海豚的高速游动最早在1936年，Gray通过实验观测提出了著名的Gray悖论(Gray’s Paradox)，他通过比较游速为15-20节的活体海豚和以同样速度拖弋海豚模型所消耗的能量，发现后者大约是前者的7倍，因而推测活体海豚具有减小水阻力的能力。海豚尾鳍运动是俯仰运动和沉浮运动的组合，沉浮运动主要产生击水运动，而俯仰运动为尾鳍的击水运动提供合适的攻角。海豚的游动模式类似鱼类游动模式中的鲔科模式，在该模式中，身体的前部基本失去柔性，推进运动仅限于身体的后1/3部分，特别是尾鳍至尾柄处，通常尾部运动可产生90％的推进力。鲔科结合月牙形尾鳍推进方式是效率最高，速度最快的推进方式，除海豚外金枪鱼,旗鱼等高速鱼类也采用这种游泳方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，包括仿生尾鳍，所述仿生尾鳍的内部设有展向孔，所述展向孔通过支撑机构固定安装在仿生尾鳍的内部，且展向孔的内部设有展向气囊，所述支撑机构通过螺丝螺母固定安装在仿生尾鳍内部的内壁上，所述展向气囊置于展向孔的内部，且展向气囊的一端通过通气管与外部气压控制系统固定连接，所述通气管位于仿生尾鳍的外部，且通气管的一端通过固定件与仿生尾鳍固定连接，另一端与外部气压控制系统固定连接，仿生尾鳍的外表面固定连接有导杆，所述导杆的一端通过螺钉连接在仿生尾鳍的外表面上，另一端与L型连杆固定连接，所述L型连杆的一端通过螺钉与导杆固定连接，另一端固定安装在导轮上，所术导轮9位于导杆7的一侧，并通过螺钉与L型连杆固定连接。作为本专利技术进一步的方案：所述导轮的一侧设有线性滑轨，导轮可固定安装于线性滑轨中。作为本专利技术进一步的方案：所述导杆的外表面固定安装有测力传感器，测力传感器通过固定件与导杆固定连接。与现有技术相比，本专利技术有益效果：本展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，通过设置的支撑机构可与振动翼装置连接，可以形成振动翼推进装置，具有高推进效率，低噪音的优点；而高效率的仿生尾鳍推进器能够大大节省能量，提高续航能力，用于水中探测时就能延长工作时间。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的局部连接示意图。图中：1 仿生尾鳍、2 展向孔、3 支撑机构、4 展向气囊、5 通气管、6 气压控制系统、7 导杆、8 L型连杆、9 导轮、10 线性滑轨、11 测力传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术实施例中，一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，包括仿生尾鳍1，所述仿生尾鳍1的内部设有展向孔2，所述展向孔2通过支撑机构3固定安装在仿生尾鳍2的内部，且展向孔2的内部设有展向气囊4，所述支撑机构3通过螺丝螺母固定安装在仿生尾鳍1内部的内壁上，所述展向气囊4置于展向孔2的内部，且展向气囊4的一端通过通气管5与外部气压控制系统6固定连接，所述通气管5位于仿生尾鳍1的外部，且通气管5的一端通过固定件与仿生尾鳍1固定连接，另一端与外部气压控制系统6固定连接，仿生尾鳍1的外表面固定连接有导杆7，所述导杆7的一端通过螺钉连接在仿生尾鳍1的外表面上，另一端与L型连杆8固定连接，所述L型连杆8的一端通过螺钉与导杆7固定连接，另一端固定安装在导轮9上，导轮9位于导杆7的一侧，并通过螺钉与L型连杆8固定连接，导轮9的一侧设有线性滑轨10，导轮9可固定安装于线性滑轨10中，导杆7的外表面固定安装有测力传感器11，测力传感器11通过固定件与导杆7固定连接。本展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，通过设置的支撑机构可与振动翼装置连接，可以形成振动翼推进装置，具有高推进效率，低噪音的优点；而高效率的仿生尾鳍推进器能够大大节省能量，提高续航能力，用于水中探测时就能延长工作时间本展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，利用仿生学的原理，开发了振动翼推进装置。与传统的螺旋桨相比，仿生的振动翼推进器主要具有高推进效率，低噪音等优点；高效率的振动翼推进器能够大大节省能量，提高续航能力，用于水中探测时就能延长工作时间；低噪音减小了对周遭的噪声污染，用于军事目的时更不易被发现；高性能的振动翼推进器无论在复杂海洋环境下海底探测，水下作业，还是军事用途都有极其重要的意义。综上所述：本展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，通过测量数据的计算可知，实施后的指标技术远大于60％，而螺旋桨式推进器的推进效率只有40％左右，可见仿生尾鳍1的设计具有重大意义。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，包括仿生尾鳍(1)，其特征在于：所述仿生尾鳍(1)的内部设有展向孔(2)，所述展向孔(2)通过支撑机构(3)固定安装在仿生尾鳍(2)的内部，且展向孔(2)的内部设有展向气囊(4)，所述支撑机构(3)通过螺丝螺母固定安装在仿生尾鳍(1)内部的内壁上，所述展向气囊(4)置于展向孔(2)的内部，且展向气囊(4)的一端通过通气管(5)与外部气压控制系统(6)固定连接，所述通气管(5)位于仿生尾鳍(1)的外部，且通气管(5)的一端通过固定件与仿生尾鳍(1)固定连接，另一端与外部气压控制系统(6)固定连接，仿生尾鳍(1)的外表面固定连接有导杆(7)，所述导杆(7)的一端通过螺钉连接在仿生尾鳍(1)的外表面上，另一端与L型连杆(8)固定连接，所述L型连杆(8)的一端通过螺钉与导杆(7)固定连接，另一端固定安装在导轮(9)上，所术导轮(9)位于导杆(7)的一侧，并通过螺钉与L型连杆(8)固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种展向刚度可控制的仿生海豚尾鳍，包括仿生尾鳍(1)，其特征在于：所述仿生尾鳍(1)的内部设有展向孔(2)，所述展向孔(2)通过支撑机构(3)固定安装在仿生尾鳍(2)的内部，且展向孔(2)的内部设有展向气囊(4)，所述支撑机构(3)通过螺丝螺母固定安装在仿生尾鳍(1)内部的内壁上，所述展向气囊(4)置于展向孔(2)的内部，且展向气囊(4)的一端通过通气管(5)与外部气压控制系统(6)固定连接，所述通气管(5)位于仿生尾鳍(1)的外部，且通气管(5)的一端通过固定件与仿生尾鳍(1)固定连接，另一端与外部气压控制系统(6)固定连接，仿生尾鳍(1)的外表面固定连接有导杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙启龙，马聪，姚理荣，严雪峰，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32