一种仿生机器水母的制作方法

文档序号:15260910发布日期:2018-08-24 21:38阅读:448来源:国知局

本发明属于水下仿生推进领域,尤其涉及到一种仿生机器水母。



背景技术:

仿生推进理论与技术是一门归属于仿生学范畴的新兴综合性交叉学科,涵盖了生物力学、精密机电、生命科学等研究内容,目的是将自然界中生物运动的机理用机器人系统的形式进行复现和推广。仿生游动机器人是近几年来在仿生机器学中一个较受关注的研究方向,人们希望能够通过观察、实验等手段科学地解释经过长期进化而来的水生生物是如何通过躯体运动来利用流场能量进行高效且优雅地运动,以寻求开发出适应性好、效率高的无人水下运载系统。仿生水下推进系统在这几年受到了越来越多的关注。相比于传统的波状游动鱼类,水母具备了较高的运动灵活性、环境适应性和目标隐蔽性,同时还具有高效的流场能量利用机制,特别适合作为海洋深潜、洋流观测、目标侦查以及武器运载等水下机器的仿生原型。

公开号为cn101391650a、发明名称为“形状记忆合金驱动的仿生机器水母”的专利申请,提出了一种采用u型形状记忆合金条驱动弹性金属片的设计,通过形状记忆合金的收缩和放松来实现弧形金属弹簧片的弯曲和放松,进而带动柔性外壳实现喷水和吸水的动作。这宗装置虽然结构简单,在形态上与真实水母较为相近,但其运动幅度较小,所能产生的射流动力有限,与真实水母的推进行为相差较大。



技术实现要素:

本发明为解决现有仿生水下水母存在的结构复杂、制造难度大、不易进行运动控制等问题。进而提供了一种仿生机器水母。

本发明的技术方案是:一种仿生机器水母,其特征在于:所述仿生机器水母整体为椭圆形,包括椭球形头部、设备间、可伸缩中部和尾部,所述椭球形头部上沿横向圆周均匀开设有入水口,所述椭球形头部和可伸缩中部之间存在流体通道,所述流体通道横穿所诉设备间,所述设备间中设置有电源、小型抽水泵、所述设备间与所述流体通道之间、所述椭球形头部、所述设备间、所述可伸缩中部与所述尾部依次密封连接,所述小型抽水泵的抽水口位于所述流体通道的前端,所述小型抽水泵的排水口位于所述流体通道的后端,所述排水口后端设有只允许流体向所述可伸缩中部流动的单向阀,所述可伸缩中部与所述尾部之间密封设置有挡板,所述挡板中间设置有出水通道。

进一步地,所述入水口设置有六个。

进一步地,所述出水通道前端设置有压力开关。

进一步地,所述压力开关在所述可伸缩中部膨胀到指定的安全程度时开启。

进一步地,所述可伸缩中部由可伸缩的高强材质制作而成。

进一步地,所述尾部从左到右逐渐收缩。

进一步地,所述抽水口、所述排水口和所述出水通道的中心位于同一条直线上。

工作原理:开启电源,小型抽水泵工作,仿生机器水母外部的海水通过入水口被抽入可伸缩中部,随着可伸缩中部的海水不断增多,可伸缩中部不断膨胀,其内部的压力不断增大,达到一定程度时,尾部出水通道前端的压力开关自动开启,可伸缩中部内的海水喷涌而出,从而仿生机器水母受到反作用力而向前跃进,当可伸缩中部内的海水压力降低到初始值时,压力开关自动关闭,等待进入下一个循环。

本发明有益效果如下:本发明的仿生机器水母,具有结构设计灵活,运动控制简单,系统集成度高的优点。通过小型抽水泵、可伸缩中部和压力开关的配合,以简练的结构实现了类似仿生水母的推进。本发明可用作研究水母等海洋生物推进机理的实验平台,也可用教学展示、于仿生矢量推进器的设计等领域。

附图说明

图1是本发明所述的仿生机器水母的结构示意图。

具体实施方式

参考图1,本发明的一种仿生机器水母,其特征在于:所述仿生机器水母整体为椭圆形,包括椭球形头部1、设备间2、可伸缩中部3和尾部4,所述椭球形头部1上沿横向圆周均匀开设有入水口5,所述椭球形头部1和可伸缩中部3之间存在流体通道6,所述流体通道6横穿所诉设备间2,所述设备间2中设置有电源7、小型抽水泵8、所述设备间2与所述流体通道6之间、所述椭球形头部1、所述设备间2、所述可伸缩中部3与所述尾部依次密封连接,所述小型抽水泵8的抽水口9位于所述流体通道6的前端,所述小型抽水泵8的排水口10位于所述流体通道6的后端,所述排水口10后端设有只允许流体向所述可伸缩中部3流动的单向阀,所述可伸缩中部3与所述尾部4之间密封设置有挡板11,所述挡板11中间设置有出水通道13。

进一步地,所述入水口5设置有六个。

进一步地,所述出水通道7前端设置有压力开关12。

进一步地,所述压力开关12在所述可伸缩中部3膨胀到指定的安全程度时开启。

进一步地,所述可伸缩中部3由可伸缩的高强材质制作而成。

进一步地,所述尾部4从左到右逐渐收缩。

进一步地,所述抽水口9、所述排水口10和所述出水通道13的中心位于同一条直线上。

上述内容仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的实施方案,本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神,可以十分方便地进行相应的变通或修改,故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。



技术特征:

技术总结
一种仿生机器水母,涉及水下仿生推进领域,包括椭球形头部、设备间、可伸缩中部和尾部,所述椭球形头部上沿横向圆周均匀开设有入水口,所述椭球形头部和可伸缩中部之间存在流体通道,所述流体通道横穿所诉设备间,所述设备间中设置有电源、小型抽水泵、所述设备间与所述流体通道之间、所述椭球形头部、所述设备间、所述可伸缩中部与所述尾部依次密封连接,所述小型抽水泵的抽水口位于所述流体通道的前端,所述小型抽水泵的排水口位于所述流体通道的后端,所述可伸缩中部与所述尾部之间密封设置有挡板,所述挡板中间设置有出水通道。本发明的仿生机器水母,能极大程度上模拟水母的推进运动,对水下仿生推进领域的研究提供了有力的依据。

技术研发人员:张淑成;张之强;于延峰;贾桂升;刘俊斌
受保护的技术使用者:天津艾孚森科技发展有限公司;张淑成;张之强;于延峰;贾桂升;刘俊斌
技术研发日:2018.04.18
技术公布日:2018.08.24
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1