一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條，整個(gè)鰭條由基桿、連接桿和長(zhǎng)擺桿依序連接而成，其中連接桿采用全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的柔性鰭條，其利用形狀記憶合金本身特有的變形特性來(lái)實(shí)現(xiàn)鰭條的上下周期性擺動(dòng)，可有效減少仿生魚(yú)的體積，具有能耗低、噪音小，有利于仿生魚(yú)的遠(yuǎn)距離游動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種仿生魚(yú)，具體為一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條。

【背景技術(shù)】
[0002]在水下推進(jìn)系統(tǒng)研究中，隨著科技的不斷進(jìn)步，波動(dòng)鰭推進(jìn)模式所表現(xiàn)出的優(yōu)越性能越來(lái)越引起科研人員的興趣，因此，近幾年仿魚(yú)形推進(jìn)器研究人員及工程師開(kāi)始關(guān)注和著手研究諸如刀魚(yú)、魔鬼魚(yú)、鰩魚(yú)等依靠柔性鰭波動(dòng)推進(jìn)游動(dòng)模式的魚(yú)類(lèi)，并出于科學(xué)重復(fù)研究的需要，設(shè)計(jì)出各種各樣以魚(yú)鰭波狀運(yùn)動(dòng)的仿生鰭來(lái)驅(qū)動(dòng)的仿生魚(yú)。
[0003]但在目前，現(xiàn)有仿生魚(yú)的仿生鰭一般由擺動(dòng)鰭條和連接各鰭條的柔軟薄翼構(gòu)成，如專(zhuān)利CN201220086410.9所述的一種仿生鰩魚(yú)，在使用中，通過(guò)鰭條的上下擺動(dòng)形成薄翼的波動(dòng)狀運(yùn)動(dòng)。在以上機(jī)構(gòu)中，鰭條的擺動(dòng)都采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不僅造成仿生魚(yú)結(jié)構(gòu)龐大，同時(shí)工作時(shí)的噪聲大，能耗高，不利于長(zhǎng)期遠(yuǎn)距離游動(dòng)，同時(shí)會(huì)破壞水下生物的日常生活環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條，其利用形狀記憶合金本身特有的變形特性來(lái)實(shí)現(xiàn)鰭條的上下周期性擺動(dòng)，可有效減少仿生魚(yú)的體積，具有能耗低、噪音小，有利于仿生魚(yú)的遠(yuǎn)距離游動(dòng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:整個(gè)鰭條由基桿、連接桿和長(zhǎng)擺桿依序連接而成，其中連接桿采用全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成。
[0007]進(jìn)一步的，上述基桿的頂端設(shè)有一“U”型連接槽，所述連接桿的尾部伸入到該連接槽中并由螺釘固連。
[0008]進(jìn)一步的，上述連接桿尾部與連接槽的底部之間設(shè)有一可為連接桿變形提供一定彈性空間的彈性墊片。
[0009]進(jìn)一步的，上述長(zhǎng)擺桿的尾部設(shè)有一“U”型卡合槽，所述連接桿的頭部伸入到該卡合槽中并由螺釘固連。
[0010]進(jìn)一步的，上述連接桿頭部與卡合槽的底部之間設(shè)有一可為連接桿變形提供一定彈性空間的彈性墊片。
[0011]進(jìn)一步的，上述基桿和長(zhǎng)擺桿由PP材料制成。
[0012]本實(shí)用新型鰭條中的連接桿由全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成，而全程記憶效應(yīng)的形狀記憶合金具有如下特性，即在加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤睢?br> [0013]在使用中，當(dāng)通過(guò)一定的方式給形狀記憶合金連接桿加熱或冷卻時(shí)，連接桿就會(huì)發(fā)生彎曲變形或反向變形，從而帶動(dòng)較長(zhǎng)段的長(zhǎng)擺桿一起同步擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)仿生鰭的往復(fù)擺動(dòng)動(dòng)作。
[0014]本實(shí)用新型仿生鰭相比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，省略了電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)輕巧，有利于微型化，可有效減少仿生魚(yú)的體積，同時(shí)形狀記憶合金具有功重比高，無(wú)噪聲的特點(diǎn)，有利于仿生魚(yú)的遠(yuǎn)距離游動(dòng)，且不會(huì)破壞水下生物的日常生活環(huán)境。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2、本實(shí)用新型圖1中A部的放大示意圖；
[0017]圖3、本實(shí)用新型連接桿正向變形的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4、本實(shí)用新型連接桿反向變形的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1和2所示，一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條，整個(gè)鰭條由基桿1、連接桿2和長(zhǎng)擺桿3依序連接而成，其中基桿I和長(zhǎng)擺桿3由PP材料制成，連接桿2采用全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成。
[0020]所述基桿I的頂端設(shè)有一 “U”型連接槽11，所述連接桿2的尾部伸入到該連接槽11中并由三角形分布的螺釘4固連。同時(shí)長(zhǎng)擺桿3的尾部設(shè)有一“U”型卡合槽31，所述連接桿2的頭部伸入到該卡合槽31中并由三角形分布的螺釘4固連。
[0021]在此，為限制形狀記憶合金連接桿2的軸向移動(dòng)，同時(shí)也為形狀記憶合金變形提供一定的彈性空間，所述述連接桿2尾部與連接槽11的底部之間設(shè)有一彈性墊片5，所述連接桿2頭部與卡合槽31的底部之間也設(shè)有一定彈性空間的彈性墊片6。
[0022]本實(shí)用新型鰭條中的連接桿2由全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成，而全程記憶效應(yīng)的形狀記憶合金具有如下特性，即在加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)變?yōu)樾螤钕嗤∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤睢?br> [0023]在使用中，當(dāng)通過(guò)一定的方式給形狀記憶合金連接桿2加熱或冷卻時(shí)，連接桿2就會(huì)發(fā)生彎曲變形或反向變形，其結(jié)構(gòu)如圖3和4所示，從而帶動(dòng)較長(zhǎng)段的長(zhǎng)擺桿3 —起同步擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)仿生鰭的往復(fù)擺動(dòng)動(dòng)作。
[0024]本實(shí)用新型仿生鰭相比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，省略了電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)輕巧，有利于微型化，可有效減少仿生魚(yú)的體積，同時(shí)形狀記憶合金具有功重比高，無(wú)噪聲的特點(diǎn)，有利于仿生魚(yú)的遠(yuǎn)距離游動(dòng)，且不會(huì)破壞水下生物的日常生活環(huán)境。
[0025]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非對(duì)發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)原理對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種仿生魚(yú)的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:整個(gè)鰭條由基桿、連接桿和長(zhǎng)擺桿依序連接而成，其中連接桿采用全程記憶效應(yīng)的電致或磁致形狀記憶合金制成。
2.如權(quán)利要求1所述的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:所述基桿的頂端設(shè)有一“U”型連接槽，所述連接桿的尾部伸入到該連接槽中并由螺釘固連。
3.如權(quán)利要求2所述的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:所述連接桿尾部與連接槽的底部之間設(shè)有一可為連接桿變形提供一定彈性空間的彈性墊片。
4.如權(quán)利要求1-3任一權(quán)項(xiàng)所述的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:所述長(zhǎng)擺桿的尾部設(shè)有一 “U”型卡合槽，所述連接桿的頭部伸入到該卡合槽中并由螺釘固連。
5.如權(quán)利要求4所述的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:所述連接桿頭部與卡合槽的底部之間設(shè)有一可為連接桿變形提供一定彈性空間的彈性墊片。
6.如權(quán)利要求1所述的形狀記憶合金柔性鰭條，其特征在于:所述基桿和長(zhǎng)擺桿由PP材料制成。
【文檔編號(hào)】B63H1/36GK203854851SQ201420009830
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】何建慧 申請(qǐng)人:何建慧, 臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院