[发明专利]一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置

说明书

本发明涉及机器人领域。目的是提供一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置，该装置对皮皮虾在水中的划水动作进行了仿生，将电机驱动与皮皮虾仿生结构相结合，能够大大提高装置在水下划行的灵敏性，具有结构简单、运动灵活的特点。技术方案是：一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置，其特征在于：该装置包括主体框架、传动组件、划行组件和驱动组件；所述主体框架包括相互平行且沿前后方向呈一字型排列的若干外壳以及用于固定连接相邻外壳的若干连接柱；每节外壳内壁的左右两侧对称设置有一组所述传动组件；所述传动组件包括由驱动组件驱动的大齿轮以及可转动地定位在外壳内壁并分别设置在大齿轮前后两侧与大齿轮啮合传动的两个小齿轮。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种仿生皮皮虾的水下划行装置。

背景技术

近年来机器人领域发展迅猛，在航空和陆地都有十分显著的发展。而仿生机器人由于借助了大自然生物本身的特性，在研究和应用上有着不可比拟的优越性，因此，仿生机器人得到了许多学者和科研人士的深入研究。随着人们对于水域的探索欲不断增大，致使水下机器人的研究不断深入。

为了使水下机器人在水中实现运动从而探测海底，人们基于海底的生物在水中的划水方式设计了各种水下仿生机器人。目前，国内外对水下仿生机器人的研究，大多是对鱼的鱼鳍摆动进行仿生的机械装置，而对生物利用腹肢或游泳足进行的仿生机器人研究十分稀少。因此，水下仿生机器人的研究有待拓展和延伸。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置，该装置对皮皮虾在水中的划水动作进行了仿生，将电机驱动与皮皮虾仿生结构相结合，能够大大提高装置在水下划行的灵敏性，具有结构简单、运动灵活的特点。

本发明提供的技术方案是：

一种基于电机驱动的仿生皮皮虾水下划行装置，其特征在于：该装置包括主体框架、传动组件、划行组件和驱动组件；

所述主体框架包括相互平行且沿前后方向呈一字型排列的若干外壳以及用于固定连接相邻外壳的若干连接柱；每节外壳内壁的左右两侧对称设置有一组所述传动组件；

所述传动组件包括由驱动组件驱动的大齿轮以及可转动地定位在外壳内壁并分别设置在大齿轮前后两侧与大齿轮啮合传动的两个小齿轮；所有外壳中，位于外壳内壁同侧的大齿轮均铰接连接同一长连杆，以保证同侧的大齿轮同步转动；每个小齿轮均连接一组所述划行组件；

所述划行组件包括短连杆、摆杆和仿生腹肢；所述短连杆的一端铰接在小齿轮的偏心位置处；所述摆杆设置成V型且摆杆中部的折角处可转动地定位在外壳内壁上；所述摆杆一端铰接短连杆的另一端，摆杆的另一端铰接仿生腹肢；所述摆杆上设置有单向抵顶仿生腹肢的凸块，从而对仿生腹肢的摆动角度进行限位；

所述驱动组件包括安装在其中一节外壳的左右两侧并分别驱动该外壳上的两个大齿轮转动的两个电机、安装在该外壳上并与两个电机电连接以控制两个电机转速的控制器以及与控制器电连接以提供工作电源的锂电池。

所述外壳设置成圆拱形。

外壳和连接柱均采用硬质材料。

所述外壳和连接柱均采用铝材。

所述仿生腹肢设置成V型。

本发明的有益效果是：

1)本发明中，位于外壳内壁同侧的大齿轮固定连接同一长连杆，可保证同一侧每节的大齿轮转速相同，进而实现同一侧仿生腹肢摆动速度的一致性。

2)本发明可通过控制器对两个电机的转速进行控制，当两个电机转速相同时，该装置向前运动；当两个电机的转速不同时，该装置进行转向运动，控制简单，运动灵活。