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CN115503912B - 一种仿生型潜航器 - Google Patents

一种仿生型潜航器 Download PDF

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CN115503912B
CN115503912B CN202211325041.9A CN202211325041A CN115503912B CN 115503912 B CN115503912 B CN 115503912B CN 202211325041 A CN202211325041 A CN 202211325041A CN 115503912 B CN115503912 B CN 115503912B
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bionic
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bionic shell
driving
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张志强
李太伟
庞彦东
赵帅
林伟
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Naval University of Engineering PLA
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Naval University of Engineering PLA
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Abstract

本发明公开了一种仿生型潜航器,包括:壳体组件和驱动组件,壳体组件包括仿生壳体,仿生壳体的内部中空,且其背对的两侧分别开设有通孔,驱动组件包括两个扑鳍、两个螺旋桨件及至少一个第一驱动件,两个扑鳍对称布置于仿生壳体的两侧,并连接于仿生壳体,用于驱动仿生壳体前进和转弯运动,螺旋桨件沿通孔的轴向滑动连接于仿生壳体,第一驱动件连接于螺旋桨件,用于驱动螺旋桨件沿通孔的轴向滑入或滑出仿生壳体,当螺旋桨件位于仿生壳体外时,螺旋桨件用于推动仿生壳体前进、转弯及后退运动。本发明能解决因现有技术中单一的以螺旋桨推进或扑鳍滑翔作为动力,从而导致无法配合满足复杂海域的海洋观测的运动需求的问题。

Description

一种仿生型潜航器
技术领域
本发明涉及水下潜航器、水下机器人技术领域,尤其涉及一种仿生型潜航器。
背景技术
为克服传统潜航器以螺旋桨作为推进动力,存在低速运动和姿态调整时推进效率低、运动控制精度低,自持力弱无法进行大范围作业等缺陷,近年来国内关于仿生型潜航器的研究应运而生。
例如申请号为:CN202210916041.X的中国发明专利,名称为:一种仿生机器企鹅,具有企鹅仿生学特性,包括身体、两个鳍肢和尾翼。所述身体内部设有封闭空腔,所述封闭空腔中设有重心调节机构、电子器件模块,所述重心调节机构用于改变所述仿生机器企鹅的重心位置,使所述仿生机器企鹅做俯仰运动;两个所述鳍肢对称地设置在所述身体的左右两侧,两个所述鳍肢具有双自由度,使所述仿生机器企鹅能做前进、转弯和后退运动;所述尾翼与所述身体相连,所述尾翼能在所述身体的对称面内转动,以辅助所述仿生机器企鹅向前推进;所述电子器件模块用于分别控制所述重心调节机构、两个所述鳍肢以及所述尾翼的运行。该装置能够模拟真实企鹅稳定灵活高效地游动,应用前景广。相比于螺旋桨推进仿生扑鳍可以实现潜航器的滑翔运动,但滑翔运动仍存在机动性不强、无法定点作业等弊端。
因此,亟需一种仿生型潜航器,用于解决现有技术中因单一的以螺旋桨推进或扑鳍滑翔作为动力,从而导致无法配合满足复杂海域的海洋观测的运动需求的问题。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种仿生型潜航器,解决现有技术中因尾鳍转动的结构不仅无法为其提供足够的推进动力还会增加其行进时的阻力,从而导致潜航器无法同时具备良好的机动性和灵活性的技术问题。
为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种仿生型潜航器,包括:
壳体组件,包括仿生壳体,所述仿生壳体的内部中空,且其背对的两侧分别开设有通孔;
驱动组件,包括两个扑鳍、两个螺旋桨件及至少一个第一驱动件,两个所述扑鳍对称布置于所述仿生壳体的两侧,并连接于所述仿生壳体,用于驱动所述仿生壳体前进和转弯运动,所述螺旋桨件沿所述通孔的轴向滑动连接于所述仿生壳体,所述第一驱动件连接于所述螺旋桨件,用于驱动所述螺旋桨件沿所述通孔的轴向滑入或滑出所述仿生壳体,当所述螺旋桨件位于所述仿生壳体外时,所述螺旋桨件用于推动所述仿生壳体前进、转弯及后退运动。
进一步的,所述仿生壳体还开设有贯穿孔,所述贯穿孔相对所述扑鳍靠近所述仿生壳体的尾部设置,所述仿生型潜航器还包括辅助转向组件,所述辅助转向组件包括至少一个第一螺旋桨,所述第一螺旋桨绕其转动轴线转动内置于所述贯穿孔,并连接于所述贯穿孔的内壁,用于辅助所述仿生壳体的转弯运动。
进一步的,所述辅助转向组件中所述第一螺旋桨的数量为一个,所述第一螺旋桨设置于所述贯穿孔的深度方向的中部,并固定连接于所述贯穿孔的内壁。
进一步的,所述贯穿孔的内壁还开设有至少一个连通孔,所述连通孔贯穿所述贯穿孔的内壁,并与所述仿生壳体的内部相连通。
进一步的,所述通孔设置于所述贯穿孔和所述扑鳍之间,所述仿生壳体沿所述通孔的轴向还开设有至少一个滑槽,所述螺旋桨件包括滑动块和第二螺旋桨,两个所述滑动块的一端均滑动嵌设于所述滑槽,所述第二螺旋桨于所述滑动块一一对应设置,并连接于所述滑动块的另一端,所述第一驱动件连接于所述滑动块,用于驱动所述滑动块和第二螺旋桨沿所述滑槽的导向滑动。
进一步的,所述第一驱动件包括两个第一直线驱动件,所述第一直线驱动件与所述滑动块一一对应设置,所述第一直线驱动件具有第一固定端和第一活动端,两个所述第一直线驱动件的第一固定端分别铰接于所述仿生壳体的两对侧的内壁、第一活动端分别铰接于所述滑动块。
进一步的,还包括重心调节组件,所述重心调节组件包括重力块、滑动件及第二直线驱动件,所述重力块活动内置于所述仿生壳体,所述滑动件可沿所述仿生壳体的长度方向滑动,并连接于所述重力块,所述第二直线驱动件具有第二固定端和第二活动端,所述第二直线驱动件的第二固定端连接于所述仿生壳体的内壁、第二活动端连接于所述滑动件,用于驱动所述滑动件和重力块沿所述壳体的长度方向滑动,以改变所述仿生壳体的重心位置。
进一步的,所述第二直线驱动件包括两个转动轮、皮带及第一电机,两个转动轮沿所述仿生壳体的长度方向相互间隔设置,并分别转动连接于所述仿生壳体的内壁,所述皮带与两个所述转动轮均传动连接,所述滑动件固定连接于所述皮带,所述第一电机固定连接于所述仿生壳体的内壁,且所述第一电机的输出轴固定连接于一所述转动轮,用于驱动所述转动轮绕所述第一电机的输出轴的轴线转动,以使得所述滑动件沿所述仿生壳体的长度方向滑动。
进一步的,所述壳体组件还包括尾鳍和第二驱动件,所述尾鳍设置于所述仿生壳体的尾端,并与所述仿生壳体的尾端相铰接,所述第二驱动件连接于所述尾鳍,用于驱动所述尾鳍在指定角度内摆动,以使得所述尾鳍辅助所述重力块完成所述仿生壳体的俯仰运动。
进一步的,所述第二驱动件包括转动盘、连杆及第二电机,所述转动盘绕其转动轴线转动内置于所述仿生壳体,所述连杆的一端铰接于所述转动盘,且所述连杆与所述转动盘的铰接点偏离所述转动盘的中心设置,所述连杆的另一端与所述尾鳍相铰接,所述第二电机固定连接于所述仿生壳体的内壁,且所述第二电机的输出轴连接于所述转动盘,用于驱动所述转动盘绕所述第二电机的输出轴的轴线转动,以带动所述尾鳍摆动。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:仿生壳体的内部中空,两个扑鳍对称布置仿生壳体的两侧,并连接于仿生壳体,用于驱动仿生壳体前进和转弯运动,同时仿生壳体的两对侧还分别开设有通孔,两个螺旋桨件可以至少一个第一驱动件的驱动下沿通孔的轴向滑入或滑出仿生壳体,其中当螺旋桨件滑动后分别外置于仿生壳体,用于推动仿生壳体前进、转弯及后退运动,相比于现有技术,螺旋桨件在第一驱动件的驱动下实现外置或回缩两种状态的切换,当螺旋桨件回缩于仿生壳体内时,扑鳍作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在低速运动中的前进和转弯运动,当螺旋桨件外置于仿生壳体时,螺旋桨件作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在高速运动中的前进、转弯及后退运动,本装置通过扑鳍和螺旋桨件来实现潜航器的仿生滑行、水下滑翔及高速推进三种运动状态,以解决现有技术中因单一的以螺旋桨推进或扑鳍滑翔作为动力,从而导致无法配合满足复杂海域的海洋观测的运动需求,同时螺旋桨件两种状态的切换,可以避免螺旋桨件对低速运动下运动阻力的影响,在高速运动时提供足够的动力,使得潜航器兼具良好的机动性和灵活性。
附图说明
图1是本发明所提供的一种仿生型潜航器的三维结构示意图;
图2是本发明所提供的一种仿生型潜航器另一视角的三维结构示意图;
图3是本发明所提供的一种仿生型潜航器的内部三维结构示意图;
图4是本发明所提供的一种仿生型潜航器隐藏仿生壳体后的三维结构示意图;
图5是图4中A处的局部放大示意图;
图6是本发明所提供的一种仿生型潜航器隐藏仿生壳体后另一视角的三维结构示意图;
图7是本发明所提供的柔性热电器件工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
请参阅图1、图5及图6,本发明提供了一种仿生型潜航器,包括:壳体组件1和驱动组件2,壳体组件1包括仿生壳体11的内部中空,且仿生壳体11背对的两侧分别开设有通孔,驱动组件2包括两个扑鳍21、两个螺旋桨件22及至少一个第一驱动件23,两个扑鳍21对称布置于仿生壳体11的两侧,并连接于仿生壳体11,用于驱动仿生壳体11前进和转弯运动,螺旋桨件22沿通孔的轴向滑动连接于仿生壳体11,第一驱动件23连接于螺旋桨件22,用于驱动螺旋桨件22沿通孔的轴向滑入或滑出仿生壳体11,当螺旋桨件22位于仿生壳体11外时,螺旋桨件22用于推动仿生壳体11前进、转弯及后退运动。
本装置中,仿生壳体11的内部中空,两个扑鳍21对称布置仿生壳体11的两侧,并连接于仿生壳体11,用于驱动仿生壳体11前进和转弯运动,同时仿生壳体11的两对侧还分别开设有通孔,两个螺旋桨件22可以至少一个第一驱动件23的驱动下沿通孔的轴向滑入或滑出仿生壳体11,其中当螺旋桨件22滑动后分别外置于仿生壳体11,用于推动仿生壳体11前进、转弯及后退运动。
可以理解,相比于现有技术,螺旋桨件22在第一驱动件23的驱动下实现外置或回缩两种状态的切换,当螺旋桨件22回缩于仿生壳体11内时,扑鳍21作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在低速运动中的前进、转弯及后退运动,当螺旋桨件22外置于仿生壳体11时,螺旋桨件22作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在高速运动中的前进、转弯及后退运动,本装置通过扑鳍21和螺旋桨件22来实现潜航器的仿生滑行、水下滑翔及高速推进三种运动状态,以解决现有技术中因单一的以螺旋桨推进或扑鳍滑翔作为动力,从而导致无法配合满足复杂海域的海洋观测的运动需求,同时螺旋桨件22两种状态的切换,可以避免螺旋桨件22对低速运动下运动阻力的影响,在高速运动时提供足够的动力,使得潜航器兼具良好的机动性和灵活性。
进一步地,本装置中仿生壳体的外形呈仿企鹅型,仿企鹅型相比于水滴形、鲸鱼形等外形,减阻效果更好,此处可以参见申请号为:202210916041.X的中国发明专利,名称为:一种仿生机器企鹅,此处不作过多阐述。
进一步地,本装置中扑鳍21设置在仿生壳体11的两对侧,形成类似鱼类的鳍翅的运动结构,通过划水的运动方式来实现仿生壳体11的前进、转弯及后退运动,此处可以参考申请号为:202210916041.X的中国发明专利,名称为:一种仿生机器企鹅,此处不作过多阐述。
进一步的,本装置中还包括用于为驱动组件2供电的电源组件,用于实现运动控制的控制组件,以及用于潜航器定位的定位组件等。
其中,电源组件包括蓄电件和发电件,蓄电件为市场上常规且易采购的锂电池等,发电件的工作原理主要是,仿生潜航器壳体内布设柔性温差发电装置,利用海洋表面和海洋深层处存在较大的温度差,本装置在进行水下滑翔时,通过新型柔性温差发电材料,切合仿生潜航器壳体的内部结构起到的隔温作用明显,发电效率相较普通半导体温差发电装置提高50%。水下工作时,对比体积相变发电系统能量转化效率实际值0.3%,平均转化效率2.97%。
具体的,选取以Bi2Te3基室温热电材料制备的热电臂,对柔性热电器件进行组装,其中铜电极与热电臂之间采用钎焊连接,焊接工艺对结合强度和接触电阻有重要影响,封装材料影响器件的可靠性和布设贴合性。柔性热电器件的制备主要包括:电极的制备、热电材料合成切割、上下电极焊接、封装等几个主要步骤,具体工艺流程如图7所示,岛-桥型器件选用聚酰亚胺作为基板并采用电化学沉积法制成图形化电极,蘑菇型器件则直接通过车削、激光切割等工业技术完成电极加工。热电材料则选用Bi2Te3材料。电极与热电臂通过两次回流焊接实现连接。此次封装材料为多孔PDMS。
进一步地,此处控制组件和定位组件为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
如图1及图3所示,仿生壳体11还开设有贯穿孔111,贯穿孔111相对扑鳍21靠近仿生壳体11的尾部设置,仿生型潜航器还包括辅助转向组件3,以及连接于仿生壳体11的重心调节组件4。
如图4及图5所示,壳体组件1还包括尾鳍12和第二驱动件13,尾鳍12设置于仿生壳体11的尾端,并与仿生壳体11的尾端相铰接,第二驱动件13连接于尾鳍12,用于驱动尾鳍12在指定角度内摆动,以使得尾鳍12辅助重力块41完成仿生壳体11的俯仰运动。
可以理解,在第二驱动件13的驱动下,设置于仿生壳体11尾部的尾鳍12可以在一定角度内发生摆动,摆动后的尾鳍12和重心调节组件4相配合,有利于潜航器的上浮和下潜运动。
其中作为一种实施方式,如图5及图6所示,第二驱动件13包括转动盘131、连杆132及第二电机133,转动盘131绕其转动轴线转动内置于仿生壳体11,连杆132的一端铰接于转动盘131,且连杆132与转动盘131的铰接点偏离转动盘131的中心设置,连杆132的另一端与尾鳍12相铰接,第二电机133固定连接于仿生壳体11的内壁,且第二电机133的输出轴连接于转动盘131,用于驱动转动盘131绕第二电机133的输出轴的轴线转动,以带动尾鳍12摆动。
可以理解,转动盘131、连杆132及第二电机133组成驱动结构,用于实现尾鳍12的摆动,其中连杆132呈多段弯曲结构,有利于运动的传递,此处还可以用其他驱动结构进行替代,此处不作过多阐述。
如图1、3及图4所示,通孔设置于贯穿孔111和扑鳍21之间,仿生壳体沿通孔的轴向还开设有至少一个滑槽,螺旋桨件22包括滑动块221和第二螺旋桨222,两个滑动块221的一端均滑动嵌设于滑槽,第二螺旋桨222于滑动块221一一对应设置,并连接于滑动块221的另一端,第一驱动件23连接于滑动块221,用于驱动滑动块221和第二螺旋桨222沿滑槽的导向滑动。
可以理解,两个第二螺旋桨222分别连接于两个相互间隔设置的滑动块221上,在第一驱动件23的驱动下,两个滑动块221分别带动两个第二螺旋桨222沿滑槽的导向相互靠近或远离,当两个第二螺旋桨222相互靠近运动并内置于仿生壳体11时,可以减少低速运动时的阻力,当两个第二螺旋桨222相互远离并外置于仿生壳体11时,可以为仿生壳体11的快速运动提供动力。
进一步地,螺旋桨件22还包括有用于封堵通孔的封板,封板呈曲面型,并连接于滑动块221,且封板配合仿生壳体11的外形设置,当螺旋桨件22内置于仿生壳体11时,封板正好封堵通孔,用于减少运动时的阻力。
其中作为一种实施方式,第一驱动件23包括两个第一直线驱动件231,第一直线驱动件231与滑动块221一一对应设置,第一直线驱动件231具有第一固定端和第一活动端,两个第一直线驱动件231的第一固定端分别铰接于仿生壳体11的两对侧的内壁、第一活动端分别铰接于滑动块221。
可以理解,第一直线驱动件231与滑动块221一一对应设置,第一直线驱动件231的第一活动端伸长或缩短,以实现滑动块221沿滑槽的导向的滑动。
进一步地,此处第一直线驱动件231可以为液压油缸或电动推杆等,此处第一直线驱动件231具有防水特性,此处为本领域技术人员所公知的常规设置,不作过多阐述。
其中,如图5及图6所示,辅助转向组件3包括至少一个第一螺旋桨31,第一螺旋桨31绕其转动轴线转动内置于贯穿孔111,并连接于贯穿孔111的内壁,用于辅助仿生壳体11的转弯运动。
可以理解,辅助转向组件3的设置可以用于辅助扑鳍21和螺旋桨件22来完成潜航器的转向运动。
其中作为一种较佳的实施方式,辅助转向组件3中第一螺旋桨31的数量为一个,第一螺旋桨31设置于贯穿孔111的深度方向的中部,并固定连接于贯穿孔111的内壁。
可以理解,一个第一螺旋桨31设置在贯穿孔111的深度方向的中部,分别对仿生壳体11的两对侧产生驱动力,用于实现仿生壳体11的转弯。
进一步地,第一螺旋桨31和第二螺旋桨222均为市场上易采购的导管式螺旋桨,导管式螺旋桨兼顾水平、垂直、横向推进能力与横向倾斜姿态调节能力,此处导管式螺旋桨为本领域技术人员所公知的常规设置,此处不作过多阐述。
其中作为一种实施方式,如图1及图3所示,贯穿孔111的内壁还开设有至少一个连通孔,连通孔将贯穿孔111的内壁贯穿,与仿生壳体11的内部相连通。
可以理解,至少一个连通孔将仿生壳体11的内部与外部实现连通,用于根据不同的运动状态往仿生壳体11的内部注入水,即为了避免潜航器飘浮于水面,适量的往仿生壳体11的内部注入水可以增加潜航器的重力等,通过改变潜航器的重力来适用于上浮和下潜等。
如图6所示,重心调节组件4包括重力块41、滑动件42及第二直线驱动件43,重力块41活动内置于仿生壳体11,滑动件42可沿仿生壳体11的长度方向滑动,并连接于重力块41,第二直线驱动件43具有第二固定端和第二活动端,第二直线驱动件43的第二固定端连接于仿生壳体11的内壁、第二活动端连接于滑动件42,用于驱动滑动件42和重力块41沿壳体的长度方向滑动,以改变仿生壳体11的重心位置。
可以理解,重力块41沿仿生壳体11的长度方向的位置的改变,实则是改了潜航器的重心位置,以配合潜航器完成下潜或上浮等滑翔运动等。
其中作为一种实施方式,如图6所示,第二直线驱动件43包括两个转动轮431、皮带432及第一电机433,两个转动轮431沿仿生壳体11的长度方向相互间隔设置,并分别转动连接于仿生壳体11的内壁,皮带432与两个转动轮431均传动连接,滑动件42固定连接于皮带432,第一电机433固定连接于仿生壳体11的内壁,且第一电机433的输出轴固定连接于一转动轮431,用于驱动转动轮431绕第一电机433的输出轴的轴线转动,以使得滑动件42沿仿生壳体11的长度方向滑动。
可以理解,本装置中通过皮带432传动的方式,实现滑动件42和重力块41的直线运动,此处还可以由其他结构进行替代,此处不作过多阐述。
进一步地,本装置中重力块41上开设有至少一个导向孔,滑动件42包括至少一个导向杆421,导向杆421沿仿生壳体11的长度方向设置,并连接于仿生壳体11的内壁,重力块41经导向孔滑动套设于导向杆421,导向杆421和导向孔的配合对重力块41的滑动起连接和导向作用。
本发明的具体工作流程,仿生壳体11的内部中空,两个扑鳍21对称布置仿生壳体11的两侧,并连接于仿生壳体11,用于驱动仿生壳体11前进和转弯运动,同时仿生壳体11的两对侧还分别开设有通孔,两个螺旋桨件22可以至少一个第一驱动件23的驱动下沿通孔的轴向滑入或滑出仿生壳体11,其中当螺旋桨件22滑动后分别外置于仿生壳体11,用于推动仿生壳体11前进、转弯及后退运动,相比于现有技术,螺旋桨件22在第一驱动件23的驱动下实现外置或回缩两种状态的切换,当螺旋桨件22回缩于仿生壳体11内时,扑鳍21作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在低速运动中的前进、转弯及后退运动,当螺旋桨件22外置于仿生壳体11时,螺旋桨件22作为动力来源实现潜航器的运动,以适用于潜航器在高速运动中的前进、转弯及后退运动,本装置通过扑鳍21和螺旋桨件22来实现潜航器的仿生滑行、水下滑翔及高速推进三种运动状态,以解决现有技术中因单一的以螺旋桨推进或扑鳍滑翔作为动力,从而导致无法配合满足复杂海域的海洋观测的运动需求,同时螺旋桨件22两种状态的切换,可以避免螺旋桨件22对低速运动下运动阻力的影响,在高速运动时提供足够的动力,使得潜航器兼具良好的机动性和灵活性。
进一步地,本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种仿生型潜航器,其具有多模态混合动力驱动仿生型潜航器。其中,潜航器采用仿企鹅减阻外形设计,想比于水滴形、鲸鱼形等外形,减阻效果更好。
更进一步地,潜航器在水下可以实现三种混合推进方式,仿企鹅扑鳍21水动力推进是通过鳍的摆动产生推力和升力,实现操纵与控制,该推进方式具有低功率消耗、减阻降噪、高机动和抗扰动强等优点;内嵌式可伸缩螺旋桨可从壳体中后方两侧伸出并运转,并可通过后方导管式螺旋桨和两侧螺旋桨差速旋转实现快速转向。该推进方式可在特定海域快速机动,实现对目标精确跟踪和监测;浮力驱动的滑翔运动是利用净浮力和姿态角调整获得推进力,只需在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源。该推进方式具有航程远、功耗小、巡航时间长以及能进行纵垂面采样等优点。相比与两种混合推进方式,适用场景更广,遂行任务种类更多。
还进一步地,潜航器采用柔性温差发电装置,对比现阶段普遍使用的水下滑翔翼温差发电装置体积相变式能量转化效率实际值0.3%,平均转化效率提高到3~4%,且其所占体积小,布设更为灵活,可以广泛应用于海洋工程、能源动力等技术领域。
通过上述结构,本装置可以用于解决现有技术中因尾鳍12转动的结构不仅无法为其提供足够的推进动力还会增加其行进时的阻力,从而导致潜航器无法同时具备良好的机动性和灵活性的问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种仿生型潜航器,其特征在于,包括:
壳体组件,包括仿生壳体,所述仿生壳体的内部中空,且其背对的两侧分别开设有通孔;
驱动组件,包括两个扑鳍、两个螺旋桨件及至少一个第一驱动件,两个所述扑鳍对称布置于所述仿生壳体的两侧,并连接于所述仿生壳体,用于驱动所述仿生壳体前进和转弯运动,所述螺旋桨件沿所述通孔的轴向滑动连接于所述仿生壳体,所述第一驱动件连接于所述螺旋桨件,用于驱动所述螺旋桨件沿所述通孔的轴向滑入或滑出所述仿生壳体,当所述螺旋桨件位于所述仿生壳体外时,所述螺旋桨件用于推动所述仿生壳体前进、转弯及后退运动;
其中,所述仿生壳体还开设有贯穿孔,所述贯穿孔相对所述扑鳍靠近所述仿生壳体的尾部设置,所述仿生型潜航器还包括辅助转向组件,所述辅助转向组件包括至少一个第一螺旋桨,所述第一螺旋桨绕其转动轴线转动内置于所述贯穿孔,并连接于所述贯穿孔的内壁,用于辅助所述仿生壳体的转弯运动;
其中,所述通孔设置于所述贯穿孔和所述扑鳍之间,所述仿生壳体沿所述通孔的轴向还开设有至少一个滑槽,所述螺旋桨件包括滑动块和第二螺旋桨,两个所述滑动块的一端均滑动嵌设于所述滑槽,所述第二螺旋桨于所述滑动块一一对应设置,并连接于所述滑动块的另一端,所述第一驱动件连接于所述滑动块,用于驱动所述滑动块和第二螺旋桨沿所述滑槽的导向滑动;
其中,所述第一驱动件包括两个第一直线驱动件,所述第一直线驱动件与所述滑动块一一对应设置,所述第一直线驱动件具有第一固定端和第一活动端,两个所述第一直线驱动件的第一固定端分别铰接于所述仿生壳体的两对侧的内壁、第一活动端分别铰接于所述滑动块;
重心调节组件,所述重心调节组件包括重力块、滑动件及第二直线驱动件,所述重力块活动内置于所述仿生壳体,所述滑动件可沿所述仿生壳体的长度方向滑动,并连接于所述重力块,所述第二直线驱动件具有第二固定端和第二活动端,所述第二直线驱动件的第二固定端连接于所述仿生壳体的内壁、第二活动端连接于所述滑动件,用于驱动所述滑动件和重力块沿所述壳体的长度方向滑动,以改变所述仿生壳体的重心位置,所述第二直线驱动件包括两个转动轮、皮带及第一电机,两个转动轮沿所述仿生壳体的长度方向相互间隔设置,并分别转动连接于所述仿生壳体的内壁,所述皮带与两个所述转动轮均传动连接,所述滑动件固定连接于所述皮带,所述第一电机固定连接于所述仿生壳体的内壁,且所述第一电机的输出轴固定连接于一所述转动轮,用于驱动所述转动轮绕所述第一电机的输出轴的轴线转动,以使得所述滑动件沿所述仿生壳体的长度方向滑动。
2.根据权利要求1所述仿生型潜航器,其特征在于,所述辅助转向组件中所述第一螺旋桨的数量为一个,所述第一螺旋桨设置于所述贯穿孔的深度方向的中部,并固定连接于所述贯穿孔的内壁。
3.根据权利要求1所述仿生型潜航器,其特征在于,所述贯穿孔的内壁还开设有至少一个连通孔,所述连通孔贯穿所述贯穿孔的内壁,并与所述仿生壳体的内部相连通。
4.根据权利要求3所述仿生型潜航器,其特征在于,所述壳体组件还包括尾鳍和第二驱动件,所述尾鳍设置于所述仿生壳体的尾端,并与所述仿生壳体的尾端相铰接,所述第二驱动件连接于所述尾鳍,用于驱动所述尾鳍在指定角度内摆动,以使得所述尾鳍辅助所述重力块完成所述仿生壳体的俯仰运动。
5.根据权利要求4所述仿生型潜航器,其特征在于,所述第二驱动件包括转动盘、连杆及第二电机,所述转动盘绕其转动轴线转动内置于所述仿生壳体,所述连杆的一端铰接于所述转动盘,且所述连杆与所述转动盘的铰接点偏离所述转动盘的中心设置,所述连杆的另一端与所述尾鳍相铰接,所述第二电机固定连接于所述仿生壳体的内壁,且所述第二电机的输出轴连接于所述转动盘,用于驱动所述转动盘绕所述第二电机的输出轴的轴线转动,以带动所述尾鳍摆动。
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