一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面

1.本发明属于仿生运动装备技术领域，具体涉及一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面。


背景技术：

2.波动鳍是鱼类经过长久的演变和进化所拥有的独特形态结构，其独特的运行方式，有着对环境极强的适应能力，运动平稳，效率高，机动性好，不易产生游动尾迹和隐蔽性好的特点。所以对波动鳍作为推进器的研究一直是研究的热点。传统的仿生波动鳍只适用于水中，在柔性液体中对波动鳍的形态要求不高，且常常保持过于松弛的状态。作为水陆两栖推进时，仿生波动鳍同时需要应对刚性地面，所以需要对波动鳍需要有恰当的刚度和柔度，对波动鳍的制作需要更为精准。
3.目前波动鳍机器人的推进结构大多采用橡胶等柔性材料制作成的传统鳍面，在陆地运动时通过改变姿态可以使其具有较高运动速度。在极地环境时，由于冰雪路面摩擦系数小，雪块较多，机器人使用传统鳍面在运动时会发生打滑现象并且不具备避障能力，将传统鳍面替换成柔性刀片鳍面在极地环境下运动时会提升机器人运动速度、不易打滑提高运动过程中的稳定性，并且具备雪地的避障能力。所以对仿生波动鳍的柔性刀片鳍面的研究是十分必要的。


技术实现要素：

4.为了解决上述的一系列问题，本发明提供了一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面，用来提升在极地环境下的运动速度和越障能力。
5.一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面，由扇形柔性鳍面1、扇形柔性刀片2，螺栓3，预紧力4组成，其特征在于：扇形柔性刀片2插入扇形柔性鳍面1外沿的侧面后由螺栓3固定，对固定后的鳍面施加预紧力4变成含有预紧力的刀片鳍面5。
6.所述扇形柔性鳍面1外沿的侧面需预留柔性刀片厚度的槽，并且槽的两侧预留螺栓3的孔位。
7.所述扇形柔性刀片2需要采用具有一定柔性的不锈钢经过处理后形成。
8.本发明的有益效果在于：
9.(1)本发明设计的刀片鳍面具有恰当的刚度和柔度，安装此鳍面的波动鳍机器人在极地环境作业时会减少其运动中的阻力，提升运动速度，具备较强的环境自适应能力。
10.(2)本发明涉及的刀片鳍面的扇形柔性刀片是由具有一定柔性的不锈钢经过处理后制成，在冰雪路面行进时具备一定越障能力。
11.(3)本发明涉及的刀片鳍面制造成本低，维护方便，可靠性高。
附图说明
12.图1是柔性刀片鳍面整体制作流程；
13.图2是刀片鳍面部件示意图；
14.图3是扇形柔性鳍面侧视图；
15.图4是扇形刀片鳍面装配示意图；
16.图5是含预紧力的刀片鳍面装配示意图；
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明做进一步描述。
18.图2中：1-扇形柔性鳍面、2-扇形柔性刀片、3-螺栓。
19.本发明公开了一种仿生波动鳍的刀片鳍面，包括扇形柔性鳍面1、扇形柔性刀片2，螺栓3，预紧力4。将扇形柔性刀片2插入扇形柔性鳍面外沿的侧面预留槽，使用螺栓3将鳍面和刀片固定，对固定好的扇形刀片鳍面施加预紧力4。本发明提出一种仿生波动鳍的刀片鳍面，扇形柔性刀片2由具有一定柔性的不锈钢制成，安装施加预紧力4后的刀片鳍面的波动鳍机器人在极地环境作业时能减小其运动中的阻力，提升运动速度，在冰雪路面作业时具备一定的越障能力。
20.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围。


技术特征：
1.一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面，由扇形柔性鳍面(1)、扇形柔性刀片(2)，螺栓(3)，预紧力(4)组成，其特征在于：扇形柔性刀片(2)插入扇形柔性鳍面(1)外沿侧面后由螺栓(3)和螺母固定，对固定后的鳍面施加预紧力(4)变成含有预紧力的刀片鳍面(5)。2.根据权利要求1所述的一种仿生波动鳍的刀片鳍面，其特征在于：安装含预紧力的刀片鳍面(5)的波动鳍机器人在极地环境下运动时会减小行进中的阻力，提高行进速度。3.根据权利要求1所述的一种仿生波动鳍的刀片鳍面，其特征在于：所述扇形柔性刀片(2)需要采用具有一定柔性的不锈钢经过处理后制成。

技术总结
本发明属于仿生运动装备技术领域，具体涉及一种仿生波动鳍的柔性刀片鳍面，由扇形柔性鳍面，扇形柔性刀片，螺栓组成，其特征在于：扇形柔性鳍面外沿的侧面预留扇形柔性刀片厚度的槽，并且槽两侧预留孔位，扇形柔性刀片插入鳍面外沿侧面后由螺栓固定，对固定后的鳍面施加预紧力。本发明设计的扇形刀片鳍面在施加预紧力后变成适用于波动鳍机器人的鳍面，在极地环境下使用此鳍面能够减小波动鳍机器人运动过程中的阻力，提高运动速度和越障能力。提高运动速度和越障能力。提高运动速度和越障能力。


技术研发人员：于德亮 车天钰
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/6/27