一种多关节柔性推进器制造技术

本技术涉及水下仿生推进器领域，具体是一种多关节柔性推进器，包括隔框、连杆、数控电动缸，所述隔框通过连杆串连，所述连杆的前端与其前邻隔框刚性连接，所述连杆的后端通过枢轴与其后邻隔框枢接；所述数控电动缸设在相邻的隔框之间，所述数控电动缸的前端通过枢轴与其前邻隔框枢接，所述数控电动缸的后端枢接于其后邻隔框。相对于现有技术，本技术多关节柔性推进器的有益效果是：使数控电动缸在伸缩时不会对其前邻隔框产生扭矩，能够精确的控制隔框的转动角度，从而精确的拟合鱼体波，提高水下仿生推进器的推进效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水下仿生推进器领域，具体是一种多关节柔性推进器。

技术介绍

1、随着海洋资源开发、海洋环境监测、以及海洋救护和保护等的需要越来越迫切，世界各国都在不断地开发新型的海洋装备来加强对海洋环境的监测和保护的能力。这类的海洋装备必须具有快速、机动、能潜入水下、甚至冰下执行任务的能力。

2、相比其它水下无人柔性航行器，以类似鱼类尾鳍或腹鳍为动力，尤其是以尾鳍和尾部摆动为动力的水下无人柔性航行器，以其效率高、机动性好、噪音低、对环境扰动小和易于隐蔽等优点，在海洋侦察和救护等方面有广泛的应用前途。

3、cn115230925a公开了一种数控可变波形的多关节柔性水下仿生推进器，包括隔框、连杆、数控电动缸；所述隔框通过连杆串连；所述连杆的前端与其前邻隔框的中心枢接，所述连杆的后端与其后邻隔框的中心刚性连接，或者，所述连杆的前端与其前邻隔框的中心刚性连接，所述连杆的后端与其后邻隔框的中心枢接；所述数控电动缸设在相邻的隔框之间，所述数控电动缸的两端分别与相邻的两个隔框枢接。其控制方法包括以下步骤：s1：选取鱼体波形成的包络线作为所要拟合的曲线，由生物观测得到；s2：在所要拟合的曲线上取多个节点，节点之间通过折线段连接；s3：将多段折线段与多关节柔性推进器对应，即，隔框的中心a、d对应节点，连杆对应折线段，a为连杆前邻隔框的中心，d为连杆后邻隔框的中心；由此确定隔框的个数、连杆的长度l；s4：确定数控电动缸与其前邻隔框的枢接点b、数控电动缸与其后邻隔框的枢接点c，并由此确定a与b的距离d1、a与c的距离d2；s5：测量线段bc的长度，得到数控电动缸的长度δ，至此，完成多关节柔性推进器对鱼体波的拟合；

4、s6：根据鱼体波，按照预设频率，向数控电动缸输入伸缩指令。由于数控电动缸的两端分别与相邻的两个隔框枢接，因此每个隔框均受到相邻两个数控电动缸的扭矩，这在机构学中并不是单解，这导致隔框的转动角度不精确，无法精确的拟合鱼体波，影响水下仿生推进器的推进效率。

技术实现思路

1、本技术的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供一种多关节柔性推进器，使数控电动缸在伸缩时不会对其前邻隔框产生扭矩，能够精确的控制隔框的转动角度，从而精确的拟合鱼体波，提高水下仿生推进器的推进效率。

2、所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种多关节柔性推进器，包括隔框、连杆、数控电动缸，所述隔框通过连杆串连，所述连杆的前端与其前邻隔框刚性连接，所述连杆的后端通过枢轴与其后邻隔框枢接；所述数控电动缸设在相邻的隔框之间，所述数控电动缸的前端通过枢轴与其前邻隔框枢接，所述数控电动缸的后端枢接于其后邻隔框。

3、相对于现有技术，本技术的多关节柔性推进器的有益效果为：连杆的后端通过枢轴与其后邻隔框枢接，并且数控电动缸的前端通过枢轴与其前邻隔框枢接，因此数控电动缸在伸缩时不会对其前邻隔框产生扭矩，能够精确的控制隔框的转动角度，从而精确的拟合鱼体波，提高水下仿生推进器的推进效率。

4、进一步地，还包括弹性密封蒙皮，所述弹性密封蒙皮包覆在隔框的外部。

5、进一步地，所述隔框的外部包覆有保护层。采用本技术方案，保护层能够防止隔框与弹性密封蒙皮直接接触，进而防止弹性密封蒙皮损坏。

6、进一步地，所述保护层采用橡胶或硅胶材质。

7、进一步地，还包括尾鳍和尾鳍舵机，所述尾鳍和尾鳍舵机安装在末端隔框的后端，所述尾鳍舵机能够驱动尾鳍相对于末端隔框摆动。尾鳍摆动能够控制推进方向，而且，尾鳍摆动推动水的惯性力和尾鳍摆动时的尾鳍前缘吸力均能够产生推进力。

8、进一步地，所述隔框呈圆环形，由前向后，所述隔框的直径逐渐缩小。

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【技术保护点】

1.一种多关节柔性推进器，包括隔框(1)、连杆(2)、数控电动缸(3)，所述隔框(1)通过连杆(2)串连，所述连杆(2)的前端与其前邻隔框(1)刚性连接，所述连杆(2)的后端通过枢轴(31)与其后邻隔框(1)枢接，所述数控电动缸(3)设在相邻的隔框(1)之间，其特征在于，所述数控电动缸(3)的前端通过枢轴(31)与其前邻隔框(1)枢接，所述数控电动缸(3)的后端枢接于其后邻隔框(1)。

2.根据权利要求1所述的多关节柔性推进器，其特征在于，还包括弹性密封蒙皮(4)，所述弹性密封蒙皮(4)包覆在隔框(1)的外部。

3.根据权利要求2所述的多关节柔性推进器，其特征在于，所述隔框的外部包覆有保护层。

4.根据权利要求3所述的多关节柔性推进器，其特征在于，所述保护层采用橡胶或硅胶材质。

5.根据权利要求1～4任一所述的多关节柔性推进器，其特征在于，还包括尾鳍(6)和尾鳍舵机(7)，所述尾鳍(6)和尾鳍舵机(7)安装在末端隔框(1)的后端，所述尾鳍舵机(7)能够驱动尾鳍(6)相对于末端隔框(1)摆动。

6.根据权利要求1～4任一所述的多关节柔性推进器，其特征在于，所述隔框(1)呈圆环形，由前向后，所述隔框(1)的直径逐渐缩小。

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【技术特征摘要】

1.一种多关节柔性推进器，包括隔框(1)、连杆(2)、数控电动缸(3)，所述隔框(1)通过连杆(2)串连，所述连杆(2)的前端与其前邻隔框(1)刚性连接，所述连杆(2)的后端通过枢轴(31)与其后邻隔框(1)枢接，所述数控电动缸(3)设在相邻的隔框(1)之间，其特征在于，所述数控电动缸(3)的前端通过枢轴(31)与其前邻隔框(1)枢接，所述数控电动缸(3)的后端枢接于其后邻隔框(1)。

2.根据权利要求1所述的多关节柔性推进器，其特征在于，还包括弹性密封蒙皮(4)，所述弹性密封蒙皮(4)包覆在隔框(1)的外部。

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【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴中，张刚，史丙侦，
申请(专利权)人：日照坤仑智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：