一种仿生鸭蹼水下驱动装置的制作方法

本实用新型涉及仿生机械技术领域，具体是涉及一种仿生鸭蹼水下驱动装置。

背景技术：

仿生机械一直被广泛应用于当今社会，通过模仿生物进化过程中形成的精确完善的生物特性机制，不仅可以大大提高人造机器的可靠性和合理性，也有助于确保机械设计制造原理符合发展主流。生物所具有的许多卓有成效的水下驱动方式是目前机器所无法比拟的。目前水下驱动领域中仿生机械水下推动装置中，绝大部分为对鱼鳍摆动推进原理进行仿真的机械驱动装置，对动物脚蹼驱动少之又少，几乎处于空白状态，生物种类多样性的特点未能在水下驱动仿生中得到充分的利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种仿生鸭蹼水下驱动装置，该装置应具有可靠性好、运动效率高的特点。

本实用新型的技术方案是：

一种仿生鸭蹼水下驱动装置，其特征在于：该装置包括平台、设置在平台上的舵机、设置在平台两侧的两条分支、设置在每条分支上的电机、传递电机动力驱动分支运动的第一传动机构、传递舵机动力驱动分支转向的第二传动机构；

所述分支包括可转动地定位在平台上的主支架、可转动地定位在主支架上的副支架、可转动地定位在副支架两侧的鸭蹼、设置在副支架上阻挡鸭蹼向上转动的限位板；

所述第一传动机构包括设置在主支架上的滑槽、既可沿着滑槽滑动又可绕轴线转动的滑轴、由电机驱动的曲柄、一端可转动地定位在曲柄上并且另一端与滑轴固定的连杆、两端可转动地定位在滑轴与副支架上的摇杆；

所述第二传动机构包括传动杆、一端与舵机转轴固定并且另一端可转动地定位在传动杆上的主动连杆、一端可转动地定位在传动杆上并且另一端与一个主支架固定的两条从动连杆。

所述主动连杆与两条从动连杆平行布置。

所述主支架的转动轴线、主动连杆的转动轴线、从动连杆的转动轴线、传动杆的转动轴线、舵机转轴的轴线互相平行；所述副支架的转动轴线垂直于主支架的转动轴线。

所述副支架的转动轴线、曲柄的转动轴线、滑轴的转动轴线、连杆的转动轴线、摇杆的转动轴线、电机转轴的轴线互相平行。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型对鸭子在水中游动时的动作进行仿真，较高地还原了鸭蹼驱动的原理，能够产生足够的推力进行推进，还能保证转向的灵活性，同时整体结构较为合理、可靠性高，非常适合推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图之一。

图2是本实用新型的立体结构示意图之二。

图3是本实用新型中分支的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种仿生鸭蹼水下驱动装置，包括平台1、舵机2、两个电机3、两条分支、第一传动机构以及第二传动机构。

所述平台水平布置，两条分支对称布置在平台的两侧，每条分支上固定一个电机，电机通过第一传动机构驱动分支运动，舵机布置在两条分支之间并且固定在平台的底面，舵机转轴向上穿过平台，再通过第二传动机构驱动分支转向。

所述分支包括主支架4、副支架5、两个鸭蹼6。所述主支架竖直布置并且与平台垂直，主支架的顶端可转动地定位在平台上，副支架可转动地定位在主支架底端，两个鸭蹼对称布置在副支架的两侧并且鸭蹼可转动地定位在副支架上，副支架上设有限位板7，限位板位于鸭蹼上方能够阻挡鸭蹼向上转动，当副支架向下运动时鸭蹼能保持张开状态从而产生动力。

所述第一传动机构中，主支架上设有轴向延伸的滑槽8，滑轴9布置在滑槽中，滑轴能沿着滑槽滑动并且滑轴还能绕轴线转动，电机通过安装座16与主支架固定，曲柄10的一端与电机转轴固定并且另一端可转动地定位在连杆上，连杆11的一端可转动地定位在曲柄上并且另一端与滑轴固定，摇杆12的两端可转动地定位在滑轴与副支架上。

所述副支架的转动轴线与滑轴的滑动轴线互相垂直。所述第一传动机构中的各转动轴线互相平行。所述副支架的转动轴线、曲柄的转动轴线、滑轴的转动轴线、连杆的转动轴线、摇杆的转动轴线、电机转轴的轴线互相平行。

所述第二传动机构中，平台、传动杆13、主动连杆14与两条从动连杆15组成平行四边形机构，两条从动连杆的端点作为平行四边形机构的四个顶点，主动连杆与两条从动连杆平行布置，传动杆与平台平行布置。所述主动连杆布置在两条从动连杆的中间，主动连杆连接电机与传动杆，两条从动连杆分别连接传动杆与其中一个分支。所述主动连杆的一端与舵机转轴固定并且另一端可转动地定位在传动杆的中部。所述从动连杆的一端可转动地定位在传动杆的端部并且另一端与一个主支架的顶端固定。

所述第二传动机构中的各转动轴线互相平行。所述主支架的转动轴线、主动连杆的转动轴线、从动连杆的转动轴线、传动杆的转动轴线、舵机转轴的轴线互相平行；所述副支架的转动轴线垂直于主支架的转动轴线。

该装置还包括控制器与电源(图中省略)。所述控制器分别电连接舵机与电机，控制器可采用stm32单片机。所述电源用于向舵机与电机供电，电源可采用锂电池。所述舵机采用防水舵机，电机采用防水电机。

下面对仿生鸭蹼水下驱动装置的工作过程进行详细说明：

1、初始状态：装置在水中静止，平台及以上部分位于水面上，其他部分位于水面以下；

2、前进：电机启动通过第一传动机构带动分支运动，分支中的副支架带动鸭蹼不断上下摆动，副支架向上摆动时鸭蹼收拢，副支架向下摆动时鸭蹼张开从而产生动力；

3、转向:舵机启动通过第二传动机构带动分支转动，分支中的主支架轴向转动一定角度改变鸭蹼的摆动方向，从而实现转向。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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