本發(fā)明涉及水下推進(jìn)裝置，特別是涉及一種基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的水下推進(jìn)技術(shù)主要依賴(lài)于螺旋槳，這種推進(jìn)方式在低速和高效能方面存在局限，螺旋槳在低速時(shí)效率較低，且容易受到水中雜物的影響。此外，螺旋槳的噪聲較大，不利于軍事和科研任務(wù)中的隱蔽性操作；因此出現(xiàn)了基于仿生波動(dòng)鰭推動(dòng)的機(jī)器人，但是現(xiàn)有的波動(dòng)鰭機(jī)器人通常對(duì)于波動(dòng)鰭的控制靈活性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提升動(dòng)作的靈活性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，包括機(jī)體、多個(gè)柔性波動(dòng)鰭、驅(qū)動(dòng)組件、尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)及控制模塊；所述機(jī)體尾部設(shè)置有機(jī)尾；所述機(jī)體兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分布有多個(gè)所述柔性波動(dòng)鰭；驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于所述機(jī)體上，并與多個(gè)所述柔性波動(dòng)鰭均連接，所述驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)各所述柔性波動(dòng)鰭沿所述機(jī)體長(zhǎng)度方向獨(dú)立波動(dòng)；尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述機(jī)尾上，能夠提供尾部推進(jìn)力；控制模塊設(shè)置于所述機(jī)體上，所述控制模塊與所述驅(qū)動(dòng)組件和所述尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)通信連接，并能夠控制所述驅(qū)動(dòng)組件和所述尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。

4、優(yōu)選地，所述機(jī)體沿長(zhǎng)度方向包括多個(gè)子模塊，相鄰的兩個(gè)所述子模塊之間能夠拆卸連接；各所述子模塊兩側(cè)均設(shè)置有所述柔性波動(dòng)鰭。

5、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括多個(gè)與所述控制模塊通信連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，各所述子模塊一側(cè)均設(shè)置有一所述柔性波動(dòng)鰭，且各所述子模塊上均設(shè)置有兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與所述子模塊兩側(cè)的所述柔性波動(dòng)鰭連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)所述柔性波動(dòng)鰭波動(dòng)。

6、優(yōu)選地，各所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)桿沿所述機(jī)體長(zhǎng)度方向并排設(shè)置于所述柔性波動(dòng)鰭的兩側(cè)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)桿一端分別通過(guò)兩個(gè)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述子模塊內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)桿上下移動(dòng)，以帶動(dòng)所述柔性波動(dòng)鰭上下波動(dòng)。

7、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括殼體、滑軌、旋轉(zhuǎn)盤(pán)和傳動(dòng)桿，所述滑軌沿豎向固定設(shè)置于所述殼體上，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述殼體，所述傳動(dòng)桿兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)和所述驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿滑動(dòng)穿設(shè)于所述滑軌，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)固定連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)所述傳動(dòng)桿帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿沿所述滑軌上下滑動(dòng)。

8、優(yōu)選地，所述機(jī)尾活動(dòng)設(shè)置于所述機(jī)體尾部，所述控制模塊能夠控制所述尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，并能夠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)尾相對(duì)于所述機(jī)體空間上移動(dòng)。

9、優(yōu)選地，所述尾部驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置為矢量推進(jìn)器。

10、優(yōu)選地，還包括監(jiān)測(cè)組件，設(shè)置于所述柔性波動(dòng)鰭上，所述監(jiān)測(cè)組件與所述控制模塊通信連接，并用于監(jiān)測(cè)壓力信息、速度信息、角度信息和環(huán)境信息中的一種或幾種，并能夠發(fā)送至所述控制模塊。

11、優(yōu)選地，各所述柔性波動(dòng)鰭均包括彈性層，且所述彈性層兩側(cè)向外依次設(shè)置有增強(qiáng)層和防水涂層。

12、優(yōu)選地，各所述柔性波動(dòng)鰭的邊緣設(shè)置為錐形，且所述柔性波動(dòng)鰭設(shè)置有波紋。

13、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

14、本發(fā)明提供的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，在機(jī)體兩側(cè)設(shè)置多個(gè)柔性波動(dòng)鰭，并通過(guò)控制模塊控制驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)各柔性波動(dòng)鰭獨(dú)立波動(dòng)，相比于傳統(tǒng)一側(cè)設(shè)置整個(gè)波動(dòng)鰭，能夠提升控制的靈活性，控制模塊還能夠通過(guò)控制尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)提供尾部推進(jìn)力，實(shí)現(xiàn)整體的移動(dòng)。

技術(shù)特征：

1.一種基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)體(10)沿長(zhǎng)度方向包括多個(gè)子模塊(11)，相鄰的兩個(gè)所述子模塊(11)之間能夠拆卸連接；各所述子模塊(11)兩側(cè)均設(shè)置有所述柔性波動(dòng)鰭(30)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件(40)包括多個(gè)與所述控制模塊通信連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(41)，各所述子模塊(11)一側(cè)均設(shè)置有一所述柔性波動(dòng)鰭(30)，且各所述子模塊(11)上均設(shè)置有兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(41)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(41)分別與所述子模塊(11)兩側(cè)的所述柔性波動(dòng)鰭(30)連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(41)用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)所述柔性波動(dòng)鰭(30)波動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：各所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(41)均包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)、兩個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(412)和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)桿(413)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)桿(413)沿所述機(jī)體(10)長(zhǎng)度方向并排設(shè)置于所述柔性波動(dòng)鰭(30)的兩側(cè)，兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)桿(413)一端分別通過(guò)兩個(gè)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(412)與兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)連接；兩個(gè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)設(shè)置于所述子模塊(11)內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)通過(guò)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(412)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)桿(413)上下移動(dòng)，以帶動(dòng)所述柔性波動(dòng)鰭(30)上下波動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(412)包括殼體(4121)、滑軌(4122)、旋轉(zhuǎn)盤(pán)(4123)和傳動(dòng)桿(4124)，所述滑軌(4122)沿豎向固定設(shè)置于所述殼體(4121)上，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)(4123)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述殼體(4121)，所述傳動(dòng)桿(4124)兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)(4123)和所述驅(qū)動(dòng)桿(413)，所述驅(qū)動(dòng)桿(413)滑動(dòng)穿設(shè)于所述滑軌(4122)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)與所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)(4123)固定連接，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)(411)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)(4123)旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)所述傳動(dòng)桿(4124)帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)桿(413)沿所述滑軌(4122)上下滑動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：所述機(jī)尾(20)活動(dòng)設(shè)置于所述機(jī)體(10)尾部，所述控制模塊能夠控制所述尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)(50)的動(dòng)作，并能夠驅(qū)動(dòng)所述機(jī)尾(20)相對(duì)于所述機(jī)體(10)空間上移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：所述尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)(50)設(shè)置為矢量推進(jìn)器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：還包括監(jiān)測(cè)組件，設(shè)置于所述柔性波動(dòng)鰭(30)上，所述監(jiān)測(cè)組件與所述控制模塊通信連接，并用于監(jiān)測(cè)壓力信息、速度信息、角度信息和環(huán)境信息中的一種或幾種，并能夠發(fā)送至所述控制模塊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：各所述柔性波動(dòng)鰭(30)均包括彈性層(31)，且所述彈性層(31)兩側(cè)向外依次設(shè)置有增強(qiáng)層(32)和防水涂層(33)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，其特征在于：各所述柔性波動(dòng)鰭(30)的邊緣設(shè)置為錐形，且所述柔性波動(dòng)鰭(30)設(shè)置有波紋。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，涉及水下推進(jìn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)體、多個(gè)柔性波動(dòng)鰭、驅(qū)動(dòng)組件、尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)及控制模塊；機(jī)體尾部設(shè)置有機(jī)尾；機(jī)體兩側(cè)沿長(zhǎng)度方向分布有多個(gè)柔性波動(dòng)鰭；驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于機(jī)體上，并與多個(gè)柔性波動(dòng)鰭均連接，驅(qū)動(dòng)組件能夠驅(qū)動(dòng)各柔性波動(dòng)鰭沿機(jī)體長(zhǎng)度方向獨(dú)立波動(dòng)；尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)尾上，用于提供尾部推進(jìn)力；控制模塊設(shè)置于機(jī)體上，控制模塊與驅(qū)動(dòng)組件和尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)通信連接，并能夠控制驅(qū)動(dòng)組件和尾部推進(jìn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。本發(fā)明提供的基于波動(dòng)鰭推進(jìn)的水下機(jī)器人，提升動(dòng)作的靈活性。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇廣勝,牟昭陽(yáng),張思雨,范迪夏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西湖大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19