一种快速转向运动的仿生水下推进器

摘要

本发明的目的在于提供一种快速转向运动的仿生水下推进器，在驱动周期开始时，储水腔处于收缩状态，外界水通过进水孔进入储水腔内，经由上、下弹性薄膜的配合，实现水流在储水腔内的波浪式推进运动，当储水腔内的压强达到固定值，瓣膜喷嘴的IPMC瓣膜张开，水流进入喷水腔，经由上、下弹性薄膜的配合，实现水流在喷水腔内的再次波浪式推进运动，当压力达到喷水鸭嘴的设定值，实现水流喷射，推进推进器的前进运动；中间两侧弹性薄膜是相互协调配合，实现三通道的动力部分的波浪式推进运动；当采用快速转向运动时，通过控制部件控制8根SMA丝的弯曲，使得弯曲喷嘴的弯曲，实现不同方向的射流变化。本发明解决了水下推进器的快速转向运动问题。

主权项

一种快速转向运动的仿生水下推进器，其特征是：包括壳体、电极支撑架、叠加电极、弹性薄膜、第一喷水支架、第二喷水支架，壳体包括相连的半圆壳体和圆柱壳体，叠加电极包括电极单元，电极单元包括正电极、负电极，正电极和负电极上均安装第一‑第三金属板，正电极的第二金属板与负电极的第一金属板之间设置第一绝缘层，正电极的第三金属板与负电极的第二金属板之间设置第二绝缘层，电极支撑架有两层，分别固定在壳体内壁上，电极单元之间并联安装在两层电极支撑架上，电极单元里安装IPMC肌肉条，两层电极支撑架旁各设置有第一弹性薄膜和第二弹性薄膜，第一弹性薄膜和第二弹性薄膜将壳体从上至下分割成上、中、下腔，IPMC肌肉条分别黏贴于第一弹性薄膜或第二弹性薄膜上，圆柱壳体里设置第一喷水支架和第二喷水支架，第一喷水支架将第一弹性薄膜和第二弹性薄膜均隔成左右两部分，第二喷水支架将第一弹性薄膜和第二弹性薄膜右部分的右端固定，第一喷水支架与半圆壳体、圆柱壳体形成储水腔，第二喷水支架与第一喷水支架、圆柱壳体形成喷水腔，第一喷水支架上设置膜瓣喷嘴，第二喷水支架上设置弯曲喷嘴，四片1/4的圆形的IPMC瓣膜依次连接组合，构成圆形的膜瓣喷嘴，弯曲喷嘴包括喷水鸭嘴、SMA丝、硅胶壳，硅胶壳为锥形，SMA丝包括4组，4组SMA丝对称布置在硅胶壳上，喷水鸭嘴安装在锥形硅胶壳的顶点处，半圆壳体上设置进水孔，液体从进水孔进入壳体后，依次通过膜瓣喷嘴和弯曲喷嘴后从壳体喷出，实现动力的输出。