[实用新型]一种化学放能反应驱动的水下软体机器人

说明书

本实用新型涉及一种化学放能反应驱动的水下软体机器人。其包括反应仓、仿生头部控制舱和保持架，反应仓外表面设置驱动翼，驱动翼通过设置的连杆与弹性设置在保持架上的推动板连接，仿生头部控制舱内设有电化学脉冲驱动装置和原料仓，电化学脉冲驱动装置底部接入反应仓内的驱动发生室，原料仓与驱动发生室之间设有单向阀，驱动发生室底部设有软体驱动膜，软体驱动膜与推动板接触，推动板在弹性和软体驱动膜的作用下在保持架上往复运动，从而驱动驱动翼。本实用新型将化学放能反应与软体材料结合起来，实现了水下软体机器人的瞬变速运动，即瞬时直线加速启动与瞬时加速转弯等过程，其制动过程中产生的加速度远远高于其他现有软体材料驱动的水下机器人。

技术领域

本实用新型属于水下机器人技术领域，具体涉及一种化学放能反应驱动的水下软体机器人。

背景技术

智能材料作为新兴的软体材料，在软体机器人行业中有重要意义，在军工行业中，装备对瞬变速避障和瞬变速打击的要求也日益提升。目前在软体机器人设计过程中，形状记忆合金、离子交换聚合物金属复合材料、介电高弹体和响应水凝胶等材料应用较多，其中响应速度慢、输出力较小和精确控制难度大等问题亟待解决。

水母因其脉冲喷射与游动耦合、瞬变速与高灵活性的运动特点，成为各材料在水下仿生机器人上的重要应用目标。目前已研究出的水下软体机器人中，有由电机、内燃机等为原动机的刚体机器人和由软体材料为原动机的软体机器人，仿生相似度均十分低下，部分或完全无法达到预期的仿生设计目标：刚体水下机器人存在噪声大、重量大和耗能高等问题，现有设计出的软体水下机器人存在加速度低、控制难度大、喷射与游动耦合表现不理想（部分材料完全无法实现）等设计缺陷。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种化学放能反应驱动的水下软体机器人的技术方案。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于包括依次连接的反应仓、仿生头部控制舱和保持架，所述的反应仓外表面设置驱动翼，所述的驱动翼通过设置的连杆与弹性设置在保持架上的推动板连接，所述的仿生头部控制舱内设有电化学脉冲驱动装置和原料仓，所述的电化学脉冲驱动装置底部接入反应仓内的驱动发生室，所述的原料仓与驱动发生室之间设有单向阀，所述的驱动发生室底部设有软体驱动膜，所述的软体驱动膜与推动板接触，所述的推动板在弹性和软体驱动膜的作用下在保持架上往复运动，从而驱动驱动翼。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的驱动发生室和反应仓底部设有通孔，所述的驱动发生室和反应仓的通孔中填充软体驱动膜。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的连杆两端均设置铰链，所述的连杆一端与驱动翼前端下表面连接，另一端与推动板外沿连接。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的电化学脉冲驱动装置通过仿生头部控制舱上设置的密封孔接入驱动发生室。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的推动板通过设置的弹簧与保持架弹性配合。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的保持架内设置有接通外界环境与驱动发生室的柱形空腔，所述的柱形空腔尾部设置单向软气阀。

所述的一种化学放能反应驱动的水下软体机器人，其特征在于所述的驱动翼由多节软体材料构成，并由软体材料包被，所述的软体材料之间通过双向转动限制机构连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：