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仿水母探测器


技术摘要:
本发明公开了一种仿水母探测器,包括探测模块,其特征在于:还包括推进模块和转向模块;所述推进模块包括可伸展或收拢的多个扇叶以及用于控制所述扇叶进行运动的推进动力系统;所述转向模块包括舵机单元和尾鳍单元,所述舵机单元顶位于所述推进模块的下方,所述尾鳍单  全部
背景技术:
】 海洋、湖泊等水质检测对环境监控和科学研究具有重要意义。在现有技术中,用于 提供水质检测的仪器设备,通常需要装载到潜水设备中,由潜水设备下潜到深水区后,仪器 设备才能执行检测任务,造成检测设备高成本且运输成本高,而且由于检测设备体积大,因 而无法在深水区中某些狭小通道中自由通行,探测范围有限。 仿生技术近年来发展迅猛,由于自然进化而形成的环境适应性生物体结构远超于 人类工程设计结构,因此科研人员积极地从生物体上寻找灵感,从而研究出能够适应特殊 环境并具有各种不同功能的仿生机器人。 综上所述,结合仿生学,研发具有高度灵活性、体积小和可通过性强的水下环境探 测器具有重要意义。 【
技术实现要素:
】 本发明的目的就是解决现有技术中的问题,提出一种仿水母探测器,具有水下移 动灵活性高、体积小和可通过性强的特点。 为实现上述目的,本发明提出了一种仿水母探测器,包括探测模块,其特征在于: 还包括推进模块和转向模块;所述推进模块包括可伸展或收拢的多个扇叶以及用于控制所 述扇叶进行运动的推进动力系统;所述转向模块包括舵机单元和尾鳍单元,所述舵机单元 位于所述推进模块的下方,所述尾鳍单元位于所述舵机单元的下方;所述探测模块位于所 述推进模块的上端。 作为优选,所述推进动力系统包括第一舱体、第一电机、第一曲柄连杆单元、与所 述扇叶数量相同的多个第一支架、驱动圆盘、与所述扇叶数量相同的多个第二支架和螺纹 杆;所述第一舱体的顶部设置有第一仓盖,底部设置有第二仓盖,所述第一仓盖的中心设置 有活塞孔,活塞孔处设置有防止液体进入第一舱体的密封圈,第一仓盖的外沿设置有多个 第一支架安装座;所述第一曲柄连杆单元包括依次铰接的第一曲柄、第一连杆和活塞杆,所 述第一曲柄的前端固定连接在所述第一电机的输出轴上,所述活塞杆可滑动地插接在所述 活塞孔中;所述活塞杆的顶部设置有活塞杆连接孔;所述螺纹杆包括上端螺纹杆、下端螺纹 杆和位于上端螺纹杆与下端螺纹杆之间的螺杆法兰;所述下端螺纹杆与所述活塞杆连接孔 通过螺纹固定连接;所述驱动圆盘中心设置有通孔,圆周外沿设置有多个第二支架安装座, 所述驱动圆盘由中心的通孔穿过所述上端螺纹杆并且固定在所述螺纹杆上;所述第二支架 的一端分别与一一对应的第二支架安装座铰接,另一端分别与一一对应的扇叶端部固定连 接,所述第一支架的一端分别与一一对应的第一支架安装座铰接,另一端分别与相对应的 第二支架中部铰接;所述第一舱体内还设置有第一控制板和用于为第一电机和第一控制板 供电的第一电池组。 4 CN 111605685 A 说 明 书 2/4 页 作为优选,所述扇叶呈向外凸起的弧形轮廓,扇叶上设置有多个泄压孔,每个泄压 孔上分别设置有一个仅可向内旋转开启的泄压阀盖。 作为优选,所述泄压阀盖的一端铰接在所述泄压孔的一侧,泄压孔上相对应的另 一侧下端设置有限位边,所述泄压阀盖的上端面内凹形成有压力槽,下端面与扇叶下端面 同曲率设置;扇叶执行收拢动作时,泄压阀盖下端面受水阻力向外旋转而将泄压孔闭合,闭 合时,泄压阀盖的自由端抵靠在所述泄压孔的限位边上;扇叶执行张开动作时,因压力槽受 到正面水阻力作用而向内旋转,使得泄压孔打开,降低扇叶张开时所受的阻力。 作为优选,所述舵机单元包括第二舱体、第二电机、固定在第二电机输出轴上的驱 动齿轮、舵盘和舵盘连接件;所述第二舱体顶部与第二仓盖固定连接,所述第二电机的输出 轴朝下,并通过一个电机支架固定连接所述第二舱体内部,所述舵盘的上端设置有与驱动 齿轮对应的啮合孔,下端设置有舵盘安装法兰,所述驱动齿轮的轮齿与啮合孔配合连接,舵 盘的舵盘安装法兰与舵盘连接件固定连接;所述第二舱体内还设置有第二控制板和用于为 第二电机和第二控制板供电的第二电池组。 作为优选,所述尾鳍单元包括第三舱体、第三电机、第三曲柄连杆单元和尾鳍;所 述第三舱体的顶部与所述舵盘连接件固定连接,所述第三电机固定连接在第三舱体内部, 所述第三舱体底部呈半圆形,第三舱体底部中间面处设置有驱动槽,所述驱动槽的顶部设 置有第四连杆安装座;所述第三曲柄连杆单元包括依次铰接的旋转圆盘、第三连杆和第四 连杆,所述旋转圆盘与第三电机的输出轴固定连接,且连接点靠近旋转圆盘的外沿,所述旋 转圆盘与第三连杆的铰接点靠近旋转圆盘的外沿,所述第三连杆与第四连杆的铰接点位于 第四连杆的中部,所述第四连杆的上端与第四连杆安装座铰接,第四连杆的下端与尾鳍固 定连接;所述第三舱体内还设置有第三控制板和用于为第三电机和第三控制板供电的第三 电池组。 作为优选,所述第一舱体、第二舱体和第三舱体内上分别设置有密封连接的舱门。 本发明的有益效果:本发明通过参考水母在水中游动的推进原理,仿生设计出以 执行扇叶的张开和收拢动作而形成推进力的仿水母探测器,具有体积紧凑、水下游动灵活 的特点,在水下复杂环境中的可通过性强,且便于储运。 本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。 【附图说明】 图1是本发明的整体结构示意图; 图2是本发明中推进模块的剖视图; 图3是图2中C部放大图; 图4是本发明中推进动力系统的结构示意图; 图5是本发明中转向模块的结构示意图。 图中:1-探测模块、2-推进模块、3-舵机单元、4-尾鳍单元、201-第一舱体、202-第 二仓盖、203-第一支架、204-第一仓盖、205-螺纹杆、206-驱动圆盘、207-第二支架、208-扇 叶、209-第一曲柄连杆单元、210-泄压阀盖、211-第一电机、205a-上端螺纹杆、205b-螺杆法 兰、205c-下端螺纹杆、208a-泄压孔、208b-限位边、209a-第一曲柄、209b-第一连杆、209c- 活塞杆、209ca-活塞杆连接孔、210a-压力槽、301-第二舱体、302-第二电池组、303-电机支 5 CN 111605685 A 说 明 书 3/4 页 架、304-第二电机、305-驱动齿轮、306-舵盘、307-舵盘连接件、401-第三舱体、401a-第四连 杆安装座、402-第三曲柄连杆单元、402a-旋转圆盘、402b-第三连杆、402c-第四连杆、403- 尾鳍、404-第三电机。 【
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