一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置的制作方法

 2021-06-21  108人浏览  鱼爪网

一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置1.原案申请号:2018109185162原案申请日:2018年8月13日原案申请人:东莞市凯勒帝数控科技有限公司。技术领域2.本发明涉及水下仿生机器人领域,具体涉及一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置。背景技术:3.从远古时代起,人类就开始了对海洋的探索,从人类模仿鱼类的形体造船,以木桨仿鳍,掌握造船技术以来,就一直为如何提高舰船的航行速度、推进效率和机动性能而努力,传统的水下机器人一般采用螺旋桨产生推力,通过舵来进行机动运动,这种运动方式具有推进效率低、机动性能差、对环境扰动大等缺点,而各种水生动物,如鱼类、鲸豚类、龟类等经过亿万年的自然选择和进化,获得了非凡的水中运动能力,通过鳍的拍动可实现高效、高机动和高隐蔽的水下运动,其运动的灵活性和多样性是传统水下机器人所无法比拟的。4.而目前水下仿生机器人具有航行噪声小,整体阻力低,隐身性能好,欺骗性强,突击能力强,成本低,可批量生产等特点,在海军装备建设和海洋开发领域具有极为广阔的应用前景,并且水下仿生机器人尤其以仿生鱼的研究最为而广泛,但是现有的实现方式对推进机理和性能的研究还很少,推进装置不能很好的进行调节推进力度,而且推进装置功能单一,使用起来非常麻烦。技术实现要素:5.本发明的目的在于提供一种快捷绘制函数曲线的数学教学板,以解决上述背景技术中提出的现有的实现方式对推进机理和性能的研究还很少,推进装置不能很好的进行调节推进力度,而且推进装置功能单一,使用起来非常麻烦的问题。6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置,包括工作箱,所述工作箱内固定连接有导热板,所述导热板顶端设有多个限位凹槽,所述导热板底端固定连接有第一驱动电机,所述第一驱动电机的输出端与第一驱动箱体顶面固定连接,所述第一驱动箱体内设有隔板和第一压缩弹簧,所述隔板顶端与底端分别与第一驱动箱体内壁固定连接,所述隔板两侧分别固定连接有第一压缩弹簧,两个第一压缩弹簧另一端分别与两个限位板固定连接,所述限位板另一侧固定连接有驱动叶片。7.进一步的,优选的,两个所述驱动叶片分别穿出第一驱动箱体两侧,所述驱动叶片与第一驱动箱体滑动连接,所述驱动叶片顶端和地面分别与第一锁紧杆和第二锁紧杆,所述第一锁紧杆和第二锁紧杆顶端分别穿出第一驱动箱体与多个第一限位块和多个第二限位块固定连接,所述第一限位块与第一驱动箱体顶面之间固定设有第二压缩弹簧,第二压缩弹簧套在第一锁紧杆上,所述第二限位块与第一驱动箱体底面之间固定设有第二压缩弹簧,所述第二压缩弹簧套在第二锁紧杆上。8.进一步的,优选的,所述第一限位块设置在连接套筒内,所述第二限位块上盖有防护罩,防护罩两侧固定连接有凸块,所述凸块上螺接有限位螺栓,所述连接套筒底端套在第一驱动箱体上,所述连接套筒与第一驱动箱体固定连接,所述连接套筒顶端套在工作箱两侧,所述连接套筒顶端内壁上对称固定连接有滑块,滑块与环形滑槽滑动连接,所述环形滑槽固定设置在工作箱外侧壁上。9.进一步的,优选的,所述工作箱两侧对称固定连接有第二驱动箱体,所述第二驱动箱体相对两侧壁上固定设有多个通孔,第二驱动箱体相对两侧壁之间侧壁上固定设有方形通孔,所述第二驱动箱体内固定设有支撑座,支撑座上固定连接有第二驱动电机,所述第二驱动电机外固定罩有防水罩,所述第二驱动电机输出端与转动块固定连接,所述转动块与转动杆一端旋转连接,所述转动杆另一端与摆动杆一端旋转连接,所述摆动杆另一端与连接支座铰接,所述连接支座固定在连接支座内,所述摆动杆上固定连接有连接斜杆,连接斜杆穿过方形通孔与连接块固定连接,所述连接块与支撑板固定连接,所述支撑板另一侧固定连接有多个鳍型板。10.进一步的,优选的,所述导热板上端设有多个t型导热块和第一导热竖杆,每两个t型导热块之间设有一个第一导热竖杆,所述t型导热块正对限位凹槽设置,所述t型导热块顶端固定连接有螺旋导热杆,螺旋导热杆顶端固定连接有第二导热竖杆,所述第一导热竖杆和第二导热竖杆顶端分别固定连接有导热套筒,导热套筒内壁上固定贴附有橡胶环,所述导热套筒套在曲轴上,曲轴一端与工作箱一侧壁旋转连接,所述曲轴另一端与旋转电机输出端固定连接,所述曲轴包括主轴颈、第一连杆轴颈和第二连杆轴颈,所述主轴颈、第一连杆轴颈和第二连杆轴颈一体成型制成,所述导热套筒分别套在第一连杆轴颈和第二连杆轴颈上,所述导热套筒两侧分别设有定位环,所述定位环与导热套筒之间的距离为2mm‑5mm。11.进一步的,优选的,所述导热套筒顶端固定连接有第三导热竖杆,所述第三导热竖杆穿过方形连接套筒伸入到第一箱体内,所述方形连接套筒设置在工作箱顶板上,所述方形连接套筒之间设有多个方形散热孔,方形散热孔设置在工作箱顶板上,所述第一箱体固定安装在工作箱顶面上。12.进一步的,优选的,所述第一箱体内顶面上固定设有散热风扇,散热风扇与电机输出端固定连接,所述第一箱体顶板上固定设有多个散热孔,所述第一箱体顶面固定连接有第二箱体,第二箱体内设有冷水管,所述冷水管一端穿出第二箱体与注水管固定连接,所述冷水管另一端穿出第二箱体与出水管固定连接。13.进一步的,优选的,所述工作箱、第一驱动箱体、第二驱动箱体、第一箱体和第二箱体采用隔热耐腐蚀材料制成,所述橡胶环采用隔热橡胶制成,防水罩采用硬质防水橡胶制成,所述导热板、t型导热块、第一导热竖杆、螺旋导热杆、第二导热竖杆、导热套筒和第三导热竖杆采用石墨烯制成,所述旋转电机与plc控制器电性连接。14.与现有的技术相比,本发明的有益效果是:1、本发明通过隔板两侧分别固定连接有第一压缩弹簧,两个第一压缩弹簧另一端分别与两个限位板固定连接,限位板另一侧固定连接有驱动叶片,驱动叶片上缠绕了限位板和第一限位块,电机控制驱动叶片的转动和停止,驱动叶片与第一驱动箱体滑动连接,这样可以方便进行调节驱动叶片伸出第一驱动箱体的长度,从而可以提高驱动动力效果,保证了水下仿生机器人的正常运行。15.2、本发明通过驱动叶片顶端和地面分别与第一锁紧杆和第二锁紧杆,而且第一锁紧杆和第二锁紧杆分别套有第二压缩弹簧,这样可以利用第二压缩弹簧可以有效的锁紧驱动叶片,保证了驱动叶片的正常使用,并且在驱动叶片运转过程中,启动一定的减震作用,有效的提高了驱动叶片的使用寿命。16.3、本发明通过工作箱两侧对称固定连接有第二驱动箱体,在第二驱动箱体内设置了第二驱动电机,并且转动块与转动杆一端旋转连接,转动杆另一端与摆动杆一端旋转连接,摆动杆另一端与连接支座铰接,这样就可以使得第二驱动电机转动,从而可以使鳍型板不断的进行来回运动,像鱼鳍一样的摆动,提高了整个装置的驱动效果。17.4、本发明通过设置了导热板、第一导热竖杆、螺旋导热杆和第二导热竖杆从而可以实现对第一驱动电机散发的热量进行导出,并且因为导热板、第一导热竖杆、螺旋导热杆和第二导热竖杆采用石墨烯制成,这样保证了导热的效率更高。18.5、本发明通过导热板上环形滑槽与导热板接触,保证了导热的均匀性,并且设置了曲轴,这样通过plc控制器控制旋转电机启动,可以实现更换第一导热竖杆和螺旋导热杆与导热板接触,这样可以方便调节控制导热的速率,保证热量可以基本全部导出。19.6、本发明通过设置了第二箱体,第二箱体内设有冷水管,冷水管一端穿出第二箱体与注水管固定连接,冷水管另一端穿出第二箱体与出水管固定连接,这样可以通过冷水管内注水把导出的热量进行回收再利用在水下仿真机器人其他部件上,有效的节约能源。附图说明20.图1是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的示意图;图2是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中a‑a截面视图;图3是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中b处局部放大图;图4是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中c处局部放大图;图5是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中工作箱局部俯视图;图6是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中第二驱动箱体局部侧视图;图7是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的图1中工作箱局部立体示意图;图8是本发明一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置结构的方框控制示意图。21.图中:工作箱1、导热板2、限位凹槽3、第一驱动电机4、第一驱动箱体5、隔板6、第一压缩弹簧7、限位板8、驱动叶片9、第一锁紧杆10、第二锁紧杆11、第一限位块、第二限位块13、第二压缩弹簧14、防护罩15、限位螺栓16、连接套筒17、滑块18、环形滑槽19、第二驱动箱体20、方形通孔21、通孔22、支撑座23、第二驱动电机24、转动杆25、摆动杆26、连接斜杆27、连接块28、支撑板29、鳍型板30、连接支座31、t型导热块32、第一导热竖杆33、螺旋导热杆34、第二导热竖杆35、导热套筒36、主轴颈37、第一连杆轴颈38、第二连杆轴颈39、定位环40、橡胶环41、旋转电机42、第三导热竖杆43、方形连接套筒44、方形散热孔45、第一箱体46、散热风扇47、散热孔48、第二箱体49、冷水管50、防水罩51、转动块52。具体实施方式22.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。23.请参阅图1‑图8,本发明提供一种技术方案:一种具有减震功能的水下仿生机器人推进装置,包括工作箱1,所述工作箱1内固定连接有导热板2,所述导热板2顶端设有多个限位凹槽3,所述导热板2底端固定连接有第一驱动电机4,所述第一驱动电机4的输出端与第一驱动箱体5顶面固定连接,所述第一驱动箱体5内设有隔板6和第一压缩弹簧7,所述隔板6顶端与底端分别与第一驱动箱体5内壁固定连接,所述隔板6两侧分别固定连接有第一压缩弹簧7,两个第一压缩弹簧7另一端分别与两个限位板8固定连接,所述限位板8另一侧固定连接有驱动叶片9。24.进一步的,两个所述驱动叶片9分别穿出第一驱动箱体5两侧,所述驱动叶片9与第一驱动箱体5滑动连接,所述驱动叶片9顶端和地面分别与第一锁紧杆10和第二锁紧杆11,所述第一锁紧杆10和第二锁紧杆11顶端分别穿出第一驱动箱体5与多个第一限位块12和多个第二限位块13固定连接,所述第一限位块12与第一驱动箱体5顶面之间固定设有第二压缩弹簧14,第二压缩弹簧14套在第一锁紧杆10上,所述第二限位块13与第一驱动箱体5底面之间固定设有第二压缩弹簧14,所述第二压缩弹簧14套在第二锁紧杆11上。25.进一步的,所述第一限位块12设置在连接套筒17内,所述第二限位块13上盖有防护罩15,防护罩15两侧固定连接有凸块,所述凸块上螺接有限位螺栓16,所述连接套筒17底端套在第一驱动箱体5上,所述连接套筒17与第一驱动箱体5固定连接,所述连接套筒17顶端套在工作箱1两侧,所述连接套筒17顶端内壁上对称固定连接有滑块18,滑块18与环形滑槽19滑动连接,所述环形滑槽19固定设置在工作箱1外侧壁上。26.进一步的,所述工作箱1两侧对称固定连接有第二驱动箱体20,所述第二驱动箱体20相对两侧壁上固定设有多个通孔22,第二驱动箱体20相对两侧壁之间侧壁上固定设有方形通孔21,所述第二驱动箱体20内固定设有支撑座23,支撑座23上固定连接有第二驱动电机24,所述第二驱动电机24外固定罩有防水罩51,所述第二驱动电机24输出端与转动块52固定连接,所述转动块52与转动杆25一端旋转连接,所述转动杆25另一端与摆动杆26一端旋转连接,所述摆动杆26另一端与连接支座31铰接,所述连接支座31固定在连接支座31内,所述摆动杆26上固定连接有连接斜杆27,连接斜杆27穿过方形通孔21与连接块28固定连接,所述连接块28与支撑板29固定连接,所述支撑板29另一侧固定连接有多个鳍型板30。27.进一步的,所述导热板2上端设有多个t型导热块32和第一导热竖杆33,每两个t型导热块32之间设有一个第一导热竖杆33,所述t型导热块32正对限位凹槽3设置,所述t型导热块32顶端固定连接有螺旋导热杆34,螺旋导热杆34顶端固定连接有第二导热竖杆35,所述第一导热竖杆33和第二导热竖杆35顶端分别固定连接有导热套筒36,导热套筒36内壁上固定贴附有橡胶环41,所述导热套筒36套在曲轴上,曲轴一端与工作箱1一侧壁旋转连接,所述曲轴另一端与旋转电机42输出端固定连接,所述曲轴包括主轴颈37、第一连杆轴颈38和第二连杆轴颈39,所述主轴颈37、第一连杆轴颈38和第二连杆轴颈39一体成型制成,所述导热套筒36分别套在第一连杆轴颈38和第二连杆轴颈39上,所述导热套筒36两侧分别设有定位环40,所述定位环40与导热套筒36之间的距离为2mm‑5mm。28.进一步的,所述导热套筒36顶端固定连接有第三导热竖杆43,所述第三导热竖杆43穿过方形连接套筒44伸入到第一箱体46内,所述方形连接套筒44设置在工作箱1顶板上,所述方形连接套筒44之间设有多个方形散热孔45,方形散热孔45设置在工作箱1顶板上,所述第一箱体46固定安装在工作箱1顶面上。29.进一步的,所述第一箱体46内顶面上固定设有散热风扇47,散热风扇47与电机输出端固定连接,所述第一箱体46顶板上固定设有多个散热孔48,所述第一箱体46顶面固定连接有第二箱体49,第二箱体49内设有冷水管50,所述冷水管50一端穿出第二箱体49与注水管固定连接,所述冷水管50另一端穿出第二箱体49与出水管固定连接。30.进一步的,所述工作箱1、第一驱动箱体5、第二驱动箱体20、第一箱体46和第二箱体49采用隔热耐腐蚀材料制成,所述橡胶环41采用隔热橡胶制成,防水罩51采用硬质防水橡胶制成,所述导热板2、t型导热块32、第一导热竖杆33、螺旋导热杆34、第二导热竖杆35、导热套筒36和第三导热竖杆43采用石墨烯制成,所述旋转电机42与plc控制器电性连接。31.本实施例的工作原理:本发明在使用过程中,因为第一驱动电机4的输出端与第一驱动箱体5顶面固定连接,连接套筒17底端套在第一驱动箱体5上,连接套筒17与第一驱动箱体5固定连接,连接套筒17顶端套在工作箱1两侧,连接套筒17顶端内壁上对称固定连接有滑块18,滑块18与环形滑槽19滑动连接,环形滑槽19固定设置在工作箱1外侧壁上,所以这样启动第一驱动电机4,第一驱动箱体5就开始转动,从提供驱动动力,并且因为隔板6与驱动叶片9之间设置有第一压缩弹簧7,而驱动叶片9顶端和地面分别与第一锁紧杆10和第二锁紧杆11,第一锁紧杆10和第二锁紧杆11上分别套有第二压缩弹簧14,第二限位块13上盖有防护罩15,防护罩15两侧固定连接有凸块,凸块上螺接有限位螺栓16,这样就可以通过拧下限位螺栓16,从而打开防护罩15进行调节第二锁紧杆11,,这样就可以根据实际需求对驱动叶片9进行调节。32.而在使用本装置过程中,因为工作箱1两侧对称固定连接有第二驱动箱体20,第二驱动箱体20相对两侧壁上固定设有多个通孔22,这样首先可以保证了第二驱动箱体20不会积水,影响第二驱动电机24工作,启动第二驱动电机24,这样通过第二驱动电机24带动转动杆25,摆动杆26进行摆动,从而可以使的鳍型板30可以不断的摆动,就像鱼鳍一样的摆动,这样可以有效的保证了整个装置的驱动效果。33.其中,通过导热套筒36套在曲轴上,曲轴一端与工作箱1一侧壁旋转连接,曲轴另一端穿出工作箱1另一侧壁与旋转电机42输出端固定连接,这样plc控制器控制启动旋转电机42,使得曲轴旋转,从而可以使第一导热竖杆33与导热板2贴合,然后plc控制器控制关闭旋转电机42,t型导热块32远离导热板2,而这时第一导热竖杆33与导热板2接触,这样就可以通过第一导热竖杆33进行快速导热,并且启动散热风扇47,从而使散热速率加快,而当不需要快速导热时,再通过plc控制器控制启动旋转电机42,这样使得第一导热竖杆33远离导热板2,而t型导热块32进入到限位凹槽3内与导热板2紧密贴合,这样因为t型导热块32顶端固定连接有螺旋导热杆34,螺旋导热杆34顶端固定连接有第二导热竖杆35,所以导热速率比较缓慢,但是可以把热量基本全部导出,从而保证了能源再利用的高效性,而这时冷水管50打开进水阀门,冷水管50内的冷水可以充分把这些热量吸收,这样可以给仿真机器人其他部件提供能源,有效的实现能源再利用。34.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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