【技术实现步骤摘要】
本公开属于机器人，尤其涉及一种摆动机构和仿生机器鱼。
技术介绍
1、仿生机器鱼是模仿鱼类或鲸豚类的游动方式所设计的一类自主水下航行器。
2、已有的仿生机器鱼的鱼尾机构常采用腰尾关节双自由度协同摆动，其可以实现动力装置单向旋转产生往复摆动，但受限于机械结构，摆动幅度不可调节，制约了仿生机器鱼的游动性能。
技术实现思路
1、本公开的主要目的在于提供一种摆动机构和仿生机器鱼，以能够调节摆动幅度。
2、针对上述专利技术目的，本公开提供如下技术方案：
3、本公开提供一种摆动机构，适用于仿生机器鱼，所述摆动机构包括机架、波动组件、驱动组件、尾鳍以及摆动组件，所述波动组件连接于所述机架，且所述波动组件包括波动单元和调节组件，所述波动单元沿第一方向往复移动，所述调节组件设置于所述波动单元沿所述第一方向的至少一侧，以通过所述调节组件调整所述波动单元的移动行程；所述驱动组件安装在所述机架上，用于驱动所述波动单元沿第一方向往复移动；所述尾鳍与所述波动组件间隔设置；所述摆动组件一端连接于所述波动组件，另一端连接于所述尾鳍，所述波动组件能够带动所述摆动组件相对于所述机架摆动，并带动所述尾鳍摆动。
4、本公开一示例性实施例，所述波动单元包括波动盘，所述波动组件还包括波动盘轴，所述波动盘轴连接于所述机架并沿所述第一方向延伸，所述波动盘通过直线轴承连接于所述波动盘轴。
5、可选地，所述波动组件还包括弹性组件，所述弹性组件沿所述第一方向可伸缩地压紧于所述波
6、具体地，所述调节组件包括伸缩件，所述伸缩件能够沿所述第一方向伸长或者缩短，所述伸缩件的外端连接于所述机架，所述伸缩件的内端能够朝向所述波动单元靠近或者远离，所述弹性组件的两端分别抵接于所述波动盘和所述伸缩件，所述摆动机构还包括控制器和尾鳍摆动传感器，所述尾鳍摆动传感器用于监测所述尾鳍的摆动幅角并能够将所述摆动幅角信息传输至所述控制器，所述控制器与所述伸缩件通信连接并根据所述摆动幅角信息控制所述伸缩件的内端朝向所述波动单元伸出预定长度或者背向所述波动单元收缩预定长度。
7、进一步地，所述调节组件包括移动块，沿所述第一方向可移动地连接于所述机架，所述弹性组件的两端分别抵接于所述波动盘和所述移动块，所述摆动机构还包括控制器和尾鳍摆动传感器，所述尾鳍摆动传感器用于监测所述尾鳍的摆动幅角并能够将所述摆动幅角信息传输至所述控制器，所述控制器与所述移动块通信连接并根据所述摆动幅角信息控制所述移动块朝向或背向所述波动单元移动预定距离。
8、本公开另一示例性实施例，所述驱动组件包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接于所述机架，所述驱动齿轮连接于所述驱动马达的输出轴，所述波动盘呈圆盘形，所述波动盘的外周壁设置有与所述驱动齿轮匹配的齿部，所述驱动齿轮和所述波动盘啮合传动。
9、可选地，所述调节组件包括设置于所述波动单元轴向两侧的第一调节件和第二调节件，所述第一调节件的内端和所述第二调节件的内端抵接于相应侧的所述弹性组件。
10、具体地，所述波动盘包括波动盘本体和压盘，所述波动盘本体的轴向端面向内凹陷设置有压盘容纳腔，所述压盘设置于所述压盘容纳腔内，所述压盘的轴向外端面构成抵接平面，所述弹性组件支撑在所述抵接平面上，所述波动盘本体的轴向两端面配置为沿所述波动盘本体的周向连续延伸的波浪形曲面。
11、进一步地，所述波动组件还包括移动叉，所述移动叉包括连接部和间隔且相对设置的一对叉臂，所述连接部连接在一对所述叉臂之间，所述移动叉形成有开口，所述开口与所述连接部相对设置，所述开口朝向所述波动单元设置且一对所述叉臂分别设置于所述波动单元轴向方向的两侧，使得所述移动叉能够随所述波动单元沿所述第一方向往复移动，所述摆动组件连接于所述连接部。
12、本公开另一示例性实施例，所述摆动组件包括摆动臂和摆动臂轴，所述摆动臂轴沿第二方向延伸，所述摆动臂绕所述摆动臂轴相对于所述机架摆动，所述摆动臂的一端连接于所述移动叉，所述尾鳍连接于所述摆动臂的另一端。
13、可选地，所述波动组件还包括移动叉臂轴和限位轴，所述移动叉臂轴连接于所述摆动臂的所述一端和所述移动叉之间，所述移动叉臂轴沿所述第一方向延伸，所述限位轴自所述移动叉的尾端沿所述第二方向向外突出延伸，所述摆动臂设置有沿第三方向延伸的限位轴安装孔，所述限位轴活动地设置于所述限位轴安装孔内，所述第一方向同时垂直于所述第二方向和所述第三方向。
14、本公开另一示例性实施例，所述波动组件还包括滚动体，布置于所述叉臂和所述波动单元之间，所述滚动体可转动地连接于所述叉臂和所述波动单元中一者，且与另一者滚动接触。
15、本公开另一方面，提供一种仿生机器鱼，所述仿生机器鱼包括鱼身机构和如上所述的摆动机构，所述机架连接于所述鱼身机构。
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1.一种摆动机构，适用于仿生机器鱼，其特征在于，所述摆动机构包括：
2.如权利要求1所述的摆动机构，其特征在于，所述波动单元（31）包括波动盘，所述波动组件（30）还包括波动盘轴（11），所述波动盘轴（11）连接于所述机架（10）并沿所述第一方向延伸，所述波动盘通过直线轴承连接于所述波动盘轴（11）。
3.如权利要求2所述的摆动机构，其特征在于，所述波动组件（30）还包括弹性组件（33），所述弹性组件（33）沿所述第一方向可伸缩地压紧于所述波动盘的两侧与所述调节组件（39）之间。
4.如权利要求3所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括伸缩件，所述伸缩件能够沿所述第一方向伸长或者缩短，所述伸缩件的外端连接于所述机架（10），所述伸缩件的内端能够朝向所述波动单元（31）靠近或者远离，所述弹性组件（33）的两端分别抵接于所述波动盘和所述伸缩件，
5.如权利要求3所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括移动块，沿所述第一方向可移动地连接于所述机架（10），所述弹性组件（33）的两端分别抵接于所述波动盘和所述移动块，
6.如权利要求2所述的摆动机构，其特征在于，所述驱动组件（20）包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接于所述机架（10），所述驱动齿轮连接于所述驱动马达的输出轴，所述波动盘呈圆盘形，所述波动盘的外周壁设置有与所述驱动齿轮匹配的齿部，所述驱动齿轮和所述波动盘啮合传动。
7.如权利要求4或5所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括设置于所述波动单元（31）轴向两侧的第一调节件（391）和第二调节件（392），所述第一调节件（391）的内端和所述第二调节件（392）的内端抵接于相应侧的所述弹性组件（33）。
8.如权利要求7所述的摆动机构，其特征在于，所述波动盘包括波动盘本体（311）和压盘（312），所述波动盘本体（311）的轴向端面向内凹陷设置有压盘容纳腔，所述压盘（312）设置于所述压盘容纳腔内，所述压盘（312）的轴向外端面构成抵接平面，所述弹性组件（33）支撑在所述抵接平面上，所述波动盘本体（311）的轴向两端面配置为沿所述波动盘本体（311）的周向连续延伸的波浪形曲面。
9.如权利要求1-6中任一项所述的摆动机构，其特征在于，所述波动组件（30）还包括移动叉（36），所述移动叉（36）包括连接部（362）和间隔且相对设置的一对叉臂（361），所述连接部（362）连接在一对所述叉臂（361）之间，所述移动叉（36）形成有开口，所述开口与所述连接部（362）相对设置，所述开口朝向所述波动单元（31）设置且一对所述叉臂（361）分别设置于所述波动单元（31）轴向方向的两侧，使得所述移动叉（36）能够随所述波动单元（31）沿所述第一方向往复移动，所述摆动组件（40）连接于所述连接部（362）。
10.如权利要求9所述的摆动机构，其特征在于，所述摆动组件（40）包括摆动臂（41）和摆动臂轴（42），所述摆动臂轴（42）沿第二方向延伸，所述摆动臂（41）绕所述摆动臂轴（42）相对于所述机架（10）摆动，所述摆动臂（41）的一端连接于所述移动叉（36），所述尾鳍（50）连接于所述摆动臂（41）的另一端。
11.如权利要求10所述的摆动机构，其特征在于，所述波动组件（30）还包括移动叉臂轴（37）和限位轴（14），所述移动叉臂轴（37）连接于所述摆动臂（41）的所述一端和所述移动叉（36）之间，所述移动叉臂轴（37）沿所述第一方向延伸，所述限位轴（14）自所述移动叉（36）的尾端沿所述第二方向向外突出延伸，所述摆动臂（41）设置有沿第三方向延伸的限位轴安装孔（43），所述限位轴（14）活动地设置于所述限位轴安装孔（43）内，所述第一方向同时垂直于所述第二方向和所述第三方向。
12.如权利要求9所述的摆动机构，其特征在于，所述波动组件（30）还包括滚动体（34），布置于所述叉臂（361）和所述波动单元（31）之间，所述滚动体（34）可转动地连接于所述叉臂（361）和所述波动单元（31）中一者，且与另一者滚动接触。
13.一种仿生机器鱼，其特征在于，所述仿生机器鱼包括鱼身机构和如权利要求1-12中任一项所述的摆动机构，所述机架（10）连接于所述鱼身机构。
...【技术特征摘要】
1.一种摆动机构，适用于仿生机器鱼，其特征在于，所述摆动机构包括：
2.如权利要求1所述的摆动机构，其特征在于，所述波动单元（31）包括波动盘，所述波动组件（30）还包括波动盘轴（11），所述波动盘轴（11）连接于所述机架（10）并沿所述第一方向延伸，所述波动盘通过直线轴承连接于所述波动盘轴（11）。
3.如权利要求2所述的摆动机构，其特征在于，所述波动组件（30）还包括弹性组件（33），所述弹性组件（33）沿所述第一方向可伸缩地压紧于所述波动盘的两侧与所述调节组件（39）之间。
4.如权利要求3所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括伸缩件，所述伸缩件能够沿所述第一方向伸长或者缩短，所述伸缩件的外端连接于所述机架（10），所述伸缩件的内端能够朝向所述波动单元（31）靠近或者远离，所述弹性组件（33）的两端分别抵接于所述波动盘和所述伸缩件，
5.如权利要求3所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括移动块，沿所述第一方向可移动地连接于所述机架（10），所述弹性组件（33）的两端分别抵接于所述波动盘和所述移动块，
6.如权利要求2所述的摆动机构，其特征在于，所述驱动组件（20）包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接于所述机架（10），所述驱动齿轮连接于所述驱动马达的输出轴，所述波动盘呈圆盘形，所述波动盘的外周壁设置有与所述驱动齿轮匹配的齿部，所述驱动齿轮和所述波动盘啮合传动。
7.如权利要求4或5所述的摆动机构，其特征在于，所述调节组件（39）包括设置于所述波动单元（31）轴向两侧的第一调节件（391）和第二调节件（392），所述第一调节件（391）的内端和所述第二调节件（392）的内端抵接于相应侧的所述弹性组件（33）。
8.如权利要求7所述的摆动机构，其特征在于，所述波动盘包括波动盘本体（311）和压盘（312），所述波动盘本体（311）的轴向端面向内凹陷设置有压盘容纳腔，所述压盘（312）设置于所述压盘容纳腔内，所述压盘（312）的轴向外端面构成抵接平面，所述弹性组件（33）支撑在所述抵接平面上，所述波动...
【专利技术属性】
技术研发人员：余金安，周超，吴正兴，帅鹏航，朱春晖，邓良伟，邓赛，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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