本发明专利技术涉及一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，包括：头部壳体，用于安装驱动机构并与多个尾部单元连接；多个尾部单元，均采用正弦推进连杆机构，以头部壳体中心轴线为中心对称分布；驱动机构，包括第一电机和基座，第一电机驱动基座做轴向往复运动，基座通过多组离合机构分别与多个尾部单元对应连接；离合机构，包括第二电机和调节盘，第二电机的输出通过主动轴与调节盘连接，第二电机的本体通过调节轴与正弦推进连杆机构连接；调节盘与基座表面滑槽滑动配合，调节盘内设有连杆滑块组件，其输入端与主动轴连接，输出端可伸出调节盘将其锁紧在滑槽内。本发明专利技术实现机器鱿鱼多尾协同矢量推进同时能向任意角度转向前进，提升了其水下机动性能。机动性能。机动性能。
【技术实现步骤摘要】
一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼
[0001]本专利技术涉及仿生机器人
，尤其是一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼。
技术介绍
[0002]自主水下航行器(AUV)在开发海洋资源的需求中得到了迅速发展。其中，带有鳍类的仿鱼形机器人可模仿鱼体的运动，可以对附着的流体做出积极的反应，实现稳定高效的推进功能，被认为是应用于无人水下航行器的最佳途径。
[0003]现有技术中，还没有能够精确模仿类鱿鱼的机器人，主要原因是鱿鱼多触须的摆动结构比较复杂。理论研究认为类鱿鱼机器人的多触须可以通过排列组合实现丰富的运动机制，具有高机动性的特征。在复杂水域环境，尤其是一些崎岖水道，展现它灵活的机动性能，为水下探测、军事作业和海洋资源利用等提供了诸多便利。高机动机器鱿鱼可以广泛应用在海洋高机动性作业场合，代替工作人员完成水下作业，有效地提高作业的安全性。因此，亟待设计一种可准确模拟鱿鱼多触手且可实现高机动推进的水下机器人。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，以实现鱿鱼机器人的水下推进功能，并利用正弦驱动来准确模拟水下鱿鱼触须摆动。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，包括：
[0007]头部壳体，用于安装驱动机构，还用于与多个尾部单元连接；多个尾部单元，连接于所述头部壳体的后端，以头部壳体中心轴线为中心对称分布；
[0008]所述尾部单元采用正弦推进连杆机构；
[0009]驱动机构，设置在所述头部壳体中，包括第一电机和基座，所述第一电机用于驱动所述基座沿头部壳体轴向做往复运动，所述基座通过多组离合机构分别与多个尾部单元对应连接；
[0010]离合机构，包括第二电机和调节盘，所述第二电机的输出通过主动轴与所述调节盘连接，第二电机的本体通过调节轴与所述正弦推进连杆机构连接；所述调节盘与沿轴向设置在基座表面的滑槽滑动配合，调节盘内设有连杆滑块组件，连杆滑块组件的输入端与所述主动轴连接，连杆滑块组件的输出端可伸出调节盘将其锁紧在滑槽内；
[0011]所述离合机构以所述基座中心轴线为中心对称分布。
[0012]进一步技术方案为：
[0013]所述连杆滑块组件的结构包括一组间隔设置的滑动件，间隔设置的滑动件之间设有主动杆；所述主动杆的中部作为输出端与所述主动轴连接，所述主动杆的两端分别通过一从动杆与两侧的所述滑动件对应铰接，所述滑动件的外侧设有限位端，所述限位端作为输出端，可伸出所述调节盘，并与所述滑槽上的限位孔相配合。
[0014]所述滑槽的所述限位孔的沿滑槽长度方向间隔设有多组。
[0015]所述尾部单元包括前段壳体和后段壳体，所述前段壳体内设有前连杆、所述后段壳体内设有后连杆；
[0016]所述前连杆的前端与所述头部壳体铰接；
[0017]所述前连杆的后端与所述后连杆的前端铰接；所述后连杆的前端斜向上延伸形成支撑段；
[0018]所述前连杆的中部与一摇杆的一端铰接，所述摇杆另一端与所述调节轴铰接，所述摇杆中部通过一连接杆与所述支撑段的端部铰接。
[0019]所述尾部单元还包括尾板，其呈鱼尾结构，并与所述后段壳体的后端相连或一体成型。
[0020]所述头部壳体内固设有约束轴，所述基座的后端与所述约束轴滑动连接，所述基座的前端通过曲柄连杆机构与所述第一电机的输出连接。
[0021]所述头部壳体内设有前端板，其用于固定所述第一电机，所述头部壳体的后端设有后端板，其用于与所述尾部单元连接；前、后端板之间通过连接件固连；所述调节轴穿设于所述后端板中。
[0022]所述头部壳体的主体成圆筒状，其头部呈锥形，头部壳体的上表面两侧设有翼板。
[0023]所述第二电机对称设置在所述头部壳体中，第二电机的本体通过L形的电机座与所述调节轴固连。
[0024]本专利技术的有益效果如下：
[0025]1、本专利技术仅使用单个驱动电机实现多个执行模块的一体式同步运动，在提高效率的同时也确保运动规律的一致性。
[0026]2、本专利技术利用多连杆机构实现正弦运动，结合离合机构，能够准确地模拟鱿鱼触须的行波状摆动，具有较强的推进性能和机动效果。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼的立体结构示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼的部分分解结构示意图。
[0029]图3为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼的离合机构的分解示意图。
[0030]图4为本专利技术实施例的调节盘的结构示意图。
[0031]图5为本专利技术实施例调节盘的剖视图。
[0032]图6为本专利技术实施例单个尾部单元的隐去前段壳体后安装结构示意图。
[0033]图7为本专利技术实施例两尾机器鱿鱼的内部结构示意图。
[0034]图8为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼直行运动的扩展状态示意图。
[0035]图9为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼直行运动的收缩状态示意图。
[0036]图10为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼向右偏航运动的扩展状态示意图。
[0037]图11为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼向右偏航运动的收缩状态示意图。
[0038]图12为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼向左偏航运动的扩展状态示意图。
[0039]图13为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼向左偏航运动的收缩状态示意图。
[0040]图14为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼上浮运动的扩展状态示意图。
[0041]图15为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼上浮运动的收缩状态示意图。
[0042]图16为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼下潜运动的扩展状态示意图
[0043]图17为本专利技术实施例四尾机器鱿鱼下潜运动的收缩状态示意图。
[0044]图18为本专利技术实施例三尾机器鱿鱼的结构示意图。
[0045]图19为本专利技术实施例五尾机器鱿鱼的结构示意图。
[0046]图20为本专利技术实施例六尾机器鱿鱼的结构示意图。
[0047]图中：1、尾部单元；2、调节轴；3、头部壳体；4、翼板；5、基座；6、第一电机；7、第二电机；8、调节盘；9、滑槽；10、约束轴；11、滑动件；12、主动杆；13、从动杆；14、限位孔；15、主动轴；16、电机座；17、前连杆；18、摇杆；19、连接杆；20、后连杆；21、前端板；22、后端板；23、支撑连杆；24、曲柄件；25、连杆件；101、前段壳体；102、后段壳体；103、尾板；111、限位端；112、导向柱；201、支撑段；501、导向孔；801、导向槽；802、槽口。
具体实施方式
[0048]以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。
[0049]如图1
‑
图5所示，本实施例的采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，包括：
[0050]头部壳体3，如图1所示，用于安装驱动机构，还用于与多个尾部单元1连接；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，其特征在于，包括：头部壳体(3)，用于安装驱动机构，还用于与多个尾部单元(1)连接；多个尾部单元(1)，连接于所述头部壳体(3)的后端，以头部壳体(3)中心轴线为中心对称分布；所述尾部单元(1)采用正弦推进连杆机构；驱动机构，设置在所述头部壳体(3)中，包括第一电机(6)和基座(5)，所述第一电机(6)用于驱动所述基座(5)沿头部壳体(3)轴向做往复运动，所述基座(5)通过多组离合机构分别与多个尾部单元(1)对应连接；离合机构，包括第二电机(7)和调节盘(8)，所述第二电机(7)的输出通过主动轴(15)与所述调节盘(8)连接，第二电机(7)的本体通过调节轴(2)与所述正弦推进连杆机构连接；所述调节盘(8)与沿轴向设置在基座(5)表面的滑槽(9)滑动配合，调节盘(8)内设有连杆滑块组件，连杆滑块组件的输入端与所述主动轴(15)连接，连杆滑块组件的输出端可伸出调节盘(8)将其锁紧在滑槽(9)内；所述离合机构以所述基座(5)中心轴线为中心对称分布。2.根据权利要求1所述的采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，其特征在于，所述连杆滑块组件的结构包括一组间隔设置的滑动件(11)，间隔设置的滑动件(11)之间设有主动杆(12)；所述主动杆(12)的中部作为输出端与所述主动轴(15)连接，所述主动杆(12)的两端分别通过一从动杆(13)与两侧的所述滑动件(11)对应铰接，所述滑动件(11)的外侧设有限位端(111)，所述限位端(111)作为输出端，可伸出所述调节盘(8)，并与所述滑槽(9)上的限位孔(14)相配合。3.根据权利要求2所述的采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，其特征在于，所述滑槽(9)的所述限位孔(14)的沿滑槽(9)长度方向间隔设有多组。4.根据权利要求1所述的采用多尾协同矢量推进的机器鱿鱼，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏丹，李之涵，周紫龙，石云德，王兴松，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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