[发明专利]一种仿管水母水下探测机器人及其工作方法

摘要

本发明公开了一种仿管水母水下探测机器人及其工作方法，包括：若干个仿水母水下推进装置以及一根连接管道，所述的若干个仿水母水下推进装置设置在连接管道的外壁或端部；该仿水母水下推进装置包括钟状壳体和若干片压电陶瓷片，其中，所述的钟状壳体是一个一端开口、另一端封闭的钟状空腔弧形薄壁弹性结构，所述的压电陶瓷片成对且对称设置在靠近钟状壳体的封闭端的空腔外壁上。本发明具有结构简单、紧凑、抗水压、能耗低、无噪声、机动性能强、控制简单等优点。

主权项

1.一种仿管水母水下探测机器人，其特征在于，包括：若干个仿水母水下推进装置(1)以及一根连接管道(2)，所述的若干个仿水母水下推进装置(1)设置在连接管道(2)的外壁及端部；该仿水母水下推进装置包括钟状壳体(11)和压电陶瓷片(12)，其中，所述的钟状壳体(11)是一个一端开口、另一端封闭的钟状空腔弧形薄壁弹性结构，所述的压电陶瓷片(12)成对且对称设置在靠近钟状壳体(11)的封闭端的空腔外壁上；通过施加正弦电信号，激励对称设置的压电陶瓷片同时沿着其长度方向伸长或者缩短，从而驱动钟状壳体同时随着压电陶瓷片的伸长/缩短而伸长/缩短，以改变钟状壳体内空腔的容积变化；选用四片压电陶瓷片，当对四片成对且对称设置在钟状壳体端部的压电陶瓷片施加完全相同且无相位差的正弦激励信号时，在时，施加的激励电信号使压电陶瓷片从原长状态变为收缩状态并且沿长度方向缩短，同时驱动钟状壳体亦沿长度方向缩短，导致钟状壳体端部开口变大，空腔内的容积变大，外界的水进入空腔内；在过程中，压电陶瓷片由缩短状态恢复至原长，钟状壳体也从缩短状态恢复至原长，此过程中空腔内的容积从最大开始变小直至恢复初始状态，在钟状壳体开口端连续喷出水；在内，压电陶瓷片受激从原长状态伸长至最大值，同时钟状壳体也沿长度方向伸长至最大，此过程中空腔内的容积持续变小，钟状壳体端部连续喷出水；在时，压电陶瓷片从最长状态恢复至原长，此时钟状壳体也沿着长度方向恢复至原长，空腔内的容积慢慢变大，外界的水再次持续进入空腔内，直至整个系统回复至平衡状态，至此一个周期结束。