一種仿生游動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿生游動(dòng)裝置，包括一能游動(dòng)的身體、至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器、至少兩個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)器有效連接的推進(jìn)器，電池及控制電路，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于身體的兩側(cè)，每一驅(qū)動(dòng)器包含相互對(duì)應(yīng)的線圈及磁鐵，并由于線圈與磁鐵的相互作用而被驅(qū)動(dòng)，所述推進(jìn)器由柔性材料制成，自身體向外伸出且呈現(xiàn)向后彎曲或彎折的形態(tài)，所述推進(jìn)器連動(dòng)于所述驅(qū)動(dòng)器并相對(duì)于所述身體作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述電池向所述控制電路供電，通過(guò)所述控制電路可以控制所述線圈中電流的通斷、方向和通斷時(shí)間的長(zhǎng)短。本實(shí)用新型逼真地模仿了海龜或與海龜有相似運(yùn)動(dòng)特性的生物的動(dòng)作，使其實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)、爬行及跳躍等功能。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種既能在水中游動(dòng)又能在陸地上爬行的仿生游動(dòng)裝置及其驅(qū) 動(dòng)的方法。 一種仿生游動(dòng)裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來(lái)，既能在水中游動(dòng)又能在陸地上爬行的仿生游動(dòng)裝置得到了廣泛的技術(shù) 研究，并取得了較大的進(jìn)展，但總體來(lái)講主要是針對(duì)科學(xué)研究，其存在成本高、推進(jìn)機(jī)構(gòu)復(fù) 雜、能耗大，并不利于推廣和實(shí)用。
[0003] 對(duì)于水陸兩棲仿生中研究得較多的海龜，或者只能在單一環(huán)境下運(yùn)動(dòng)，或者是采 用傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)輪驅(qū)動(dòng)方式，缺乏趣味性和逼真感。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種不使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的模擬海龜在水中 游動(dòng)和陸地上爬行的裝置。
[0005] 本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為：一種仿生游動(dòng)裝置，包括一能 游動(dòng)的身體、至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器、至少兩個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)器有效連接的推進(jìn)器，電池及控制電 路，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于身體的兩側(cè)，每一驅(qū)動(dòng)器包含相互對(duì)應(yīng)的線圈及磁鐵， 并由于線圈與磁鐵的相互作用而被驅(qū)動(dòng)，所述推進(jìn)器由柔性材料制成，自身體向外伸出且 呈現(xiàn)向后彎曲或彎折的形態(tài)，所述推進(jìn)器連動(dòng)于所述驅(qū)動(dòng)器并相對(duì)于所述身體作擺動(dòng)運(yùn) 動(dòng)，
[0006] 所述電池向所述控制電路供電，通過(guò)所述控制電路可以控制所述線圈中電流的通 斷、方向和通斷時(shí)間的長(zhǎng)短，從而控制所述線圈與所述磁鐵相互作用的力的方向和作用時(shí) 間，從而控制驅(qū)動(dòng)器的作用力的方向和作用時(shí)間。
[0007] 優(yōu)選地，所述身體的兩側(cè)各設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)器，每一驅(qū)動(dòng)器包含一根軸，該軸自身體 內(nèi)部伸向外前方，且軸在擺動(dòng)的中間位置時(shí)與身體的縱軸線成40?80度角。
[0008] 優(yōu)選地，所述身體具有由密封殼體包裹的內(nèi)腔，所述電池、線圈及磁鐵安置于密封 殼體內(nèi)腔，所述軸通過(guò)一柔性密封件密封地貫穿過(guò)所述密封殼體，所述柔性密封件固定于 內(nèi)、外雙層剛性襯套中，其柔性密封件外壁的內(nèi)表面緊套于剛性內(nèi)襯套外壁，其柔性密封件 外壁的外表面緊貼在剛性外襯套內(nèi)壁。
[0009] 進(jìn)一步地，所述剛性外襯套具有限制其自身繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。
[0010] 優(yōu)選地，所述身體具有由密封殼體包裹的內(nèi)腔，所述軸位于身體之外的一端安裝 有推進(jìn)器，所述軸位于密封殼體內(nèi)腔的一端安裝有（a)所述線圈或（b)所述磁鐵的其中之 一，（a)所述線圈或（b)所述磁鐵的另外之一固定安裝在所述身體內(nèi)，并使所述線圈和所述 磁鐵能有效的相互作用驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器擺動(dòng)。
[0011] 優(yōu)選地，所述軸位于身體之外的一端設(shè)置有推進(jìn)器支架，所述推進(jìn)器安裝于推進(jìn) 器支架，所述推進(jìn)器支架上設(shè)置有垂直于所述軸軸線的軸形結(jié)構(gòu)，所述軸形結(jié)構(gòu)限定于密 封殼體和襯套之間的空隙中，使驅(qū)動(dòng)器的軸只能在一個(gè)方向上擺動(dòng)；或者，
[0012] 所述軸位于密封殼體內(nèi)腔的一端設(shè)置有支架，所述（a)所述線圈或（b)所述磁鐵 安裝于支架之上，所述支架上有垂直于所述軸線的軸形結(jié)構(gòu)，所述軸形結(jié)構(gòu)限定于密封殼 體和剛性襯套之間的空隙中，使所述軸只能繞固定的軸線擺動(dòng)。
[0013] 優(yōu)選地，所述線圈支架具有用于固定線圈的環(huán)形或半環(huán)形支架、連軸端以及用以 定位纏繞線圈引線的定位結(jié)構(gòu)，所述連軸端設(shè)置有軸孔供所述軸穿過(guò)，所述軸的軸端固定 于連軸端的軸孔之內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選地，所述身體具有大致平坦的底面，從底面凸伸出若干支撐點(diǎn)，所述支撐點(diǎn)可 以與所述底面一體成形，也可以是固定連接于所述底面的凸點(diǎn)或柱。
[0015] 優(yōu)選地，所述推進(jìn)器包括本體和位于本體底部的向后下方傾斜的柔性支撐結(jié)構(gòu)， 當(dāng)推進(jìn)器沒(méi)有受到來(lái)自下方的約束力時(shí)，所述柔性支撐結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)低于所述身體的最低 點(diǎn)，當(dāng)推進(jìn)器相對(duì)于行走平面向前劃動(dòng)時(shí)，柔性支撐結(jié)構(gòu)受行走平面阻力而向后下方傾斜， 當(dāng)推進(jìn)器相對(duì)于行走平面向后劃動(dòng)時(shí)，柔性支撐結(jié)構(gòu)向上變形頂起仿生游動(dòng)裝置的身體。
[0016] 優(yōu)選地，所述控制電路包括若干負(fù)極導(dǎo)電彈簧，所述負(fù)極導(dǎo)電彈簧從密封殼體內(nèi) 腔貫穿過(guò)密封殼體到電池倉(cāng)中，負(fù)極導(dǎo)電彈簧在密封殼體內(nèi)腔的一側(cè)與PCB板形成電路接 觸或焊于PCB上。
[0017] 本實(shí)用新型的仿生裝置能夠在水里游動(dòng)，也能陸地上行走。當(dāng)在水里游動(dòng)時(shí)，位于 身體兩側(cè)的推進(jìn)器相對(duì)身體擺動(dòng)、劃水，使身體前進(jìn)。當(dāng)在陸地上行走時(shí)，推進(jìn)器相對(duì)身體 向前擺動(dòng)時(shí)，向后的摩擦力使推進(jìn)器底部的弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)向后彎曲變形，此時(shí)弧形柔 性支撐結(jié)構(gòu)可以正?；瑒?dòng)；當(dāng)推進(jìn)器相對(duì)身體向后擺動(dòng)時(shí)，弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)由于受到摩 擦力擠壓而產(chǎn)生向前彎曲壓縮變形，這種變形產(chǎn)生向上的分力作用于所述推進(jìn)器及仿生游 動(dòng)裝置，隨著該作用力的增大，弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)受到向下的反作用力也增大，弧形柔性支 撐結(jié)構(gòu)受到的摩擦力也增大，同時(shí)分布于浮游身體下方的支撐點(diǎn)壓力減小，支撐點(diǎn)受到的 摩擦力也減小，當(dāng)弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)受到的摩擦力之和大于浮游身體下方的支撐點(diǎn)受到的 摩擦力之和時(shí)，所述浮游身體就會(huì)以弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)為支點(diǎn)向前移動(dòng)。
[0018] 本實(shí)用新型的仿生游動(dòng)裝置逼真地模仿了自然界中海龜或與海龜有相似運(yùn)動(dòng)特 性的生物活動(dòng)時(shí)的動(dòng)作，使用者可以通過(guò)多種控制手段方便、快捷的使其實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、 左右轉(zhuǎn)、爬行及跳躍等功能。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低，靈活性高，可靠性強(qiáng)，支持遙控 及自編程控制。
[0019] 下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是所述仿生游動(dòng)裝置的俯視圖
[0021] 圖2是所述仿生游動(dòng)裝置的主視圖
[0022] 圖3是所述仿生游動(dòng)裝置的仰視圖
[0023] 圖4是所述仿生游動(dòng)裝置的一個(gè)側(cè)視圖
[0024] 圖5是所述仿生游動(dòng)裝置去除上殼體的俯視圖
[0025] 圖6是所述仿生游動(dòng)裝置圖1的A-A橫向剖視圖
[0026] 圖7是所述仿生游動(dòng)裝置圖5的D-D向局部剖視圖
[0027] 圖8是所述仿生游動(dòng)裝置側(cè)向剖視圖
[0028] 圖9是所述仿生游動(dòng)裝置圖7的螺絲位局部放大視圖E
[0029] 圖10是所述仿生游動(dòng)裝置圖5的中驅(qū)動(dòng)器局部放大視圖
[0030] 圖11是所述仿生游動(dòng)裝置圖10的C-C剖視圖
[0031] 圖12是所述仿生游動(dòng)裝置圖11的F-F剖視圖
[0032] 圖13是所述仿生游動(dòng)裝置的下殼的軸測(cè)圖
[0033] 圖14是所述仿生游動(dòng)裝置的密封部件外襯套的軸測(cè)圖
[0034] 圖15是所述仿生游動(dòng)裝置的槳葉安裝方向正視圖
[0035] 圖16是所述仿生游動(dòng)裝置的推進(jìn)器支架的軸測(cè)圖
[0036] 圖17是所述仿生游動(dòng)裝置的線圈支架的軸測(cè)圖

【具體實(shí)施方式】
[0037] 參見(jiàn)圖1至圖17,本實(shí)用新型的仿生游動(dòng)裝置是仿生海龜。所述仿生海龜具有一 浮游身體1，浮游身體一密封的殼體，從而使浮游身體成為可浮起的結(jié)構(gòu)。密封的殼體由上 殼10與下殼11通過(guò)超聲裝配或膠水粘接而成，密封件2夾持于上下殼之間，驅(qū)動(dòng)控制電路 4安置于密封的殼體內(nèi)腔。
[0038] 至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器3對(duì)稱地分布于浮游身體1的左右兩側(cè)。每一驅(qū)動(dòng)器3包含相互 對(duì)應(yīng)的線圈和磁鐵，并由于線圈與磁鐵的相互作用而被驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例中是線圈固定于支 架，磁鐵固定于殼體，也可以線圈固定于殼體，磁鐵固定于支架。每一驅(qū)動(dòng)器3還包含有一 根軸35。軸35從密封殼體內(nèi)腔穿過(guò)柔性密封件23的中心孔伸到密封殼體以外。軸35在 密封殼體之外的一端通過(guò)推進(jìn)器支架36固定有推進(jìn)器，即槳葉34。兩側(cè)槳葉34分別連動(dòng) 于相應(yīng)的軸35并相對(duì)于所述浮游身體作同一前進(jìn)方向的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。槳葉34是柔性零件，其 與推進(jìn)器支架36采用倒扣配合，可以在外力的作用下裝入和拆出，但其自身則不易脫落。
[0039] 軸35通過(guò)柔性密封件23密封地貫穿過(guò)密封殼體，柔性密封件23固定于內(nèi)、外雙 層剛性襯套中，其柔性密封件23外圈的內(nèi)壁緊套于剛性內(nèi)襯套22外壁，其柔性密封件23 外壁緊貼在剛性外襯套21內(nèi)壁，外襯套21再與密封殼體之間通過(guò)超聲熔接或膠水形成密 封連接，所述外襯套21具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)21a，其與上下殼的扁形槽位配合防止周向轉(zhuǎn)動(dòng)，其孔 21b與殼體和柔性密封件23之間形成的空間正好容納推進(jìn)器支架36的擺動(dòng)軸36a。
[0040] 軸35從密封殼體內(nèi)部向身體外前方伸出，軸處于擺動(dòng)的中間位置時(shí)與浮游身體 的縱軸線成40?80度角。
[0041] 軸35在密封殼體之內(nèi)的一端則安裝有（a)線圈或（b)磁鐵的其中之一。兩根軸位 于同一平面上。在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，如圖10,11，12,17等所示，線圈支架33具有用于固定線圈 31的環(huán)形或半環(huán)形支架、連軸端33a以及用以定位纏繞線圈引線的定位結(jié)構(gòu)33b。連軸端 33a設(shè)置有軸孔供軸35穿過(guò)，軸35的軸端固定于連軸端33a的軸孔內(nèi)。
[0042] 所述線圈31為環(huán)形線圈，其兩側(cè)對(duì)應(yīng)稱設(shè)置有兩塊磁鐵32,兩塊磁鐵32相對(duì)面的 極性相同，磁鐵的外徑小于線圈31內(nèi)孔直徑，使磁鐵能被吸入線圈內(nèi)孔中。
[0043] 當(dāng)驅(qū)動(dòng)控制電路4把電流供給線圈31時(shí)，在線圈31中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就會(huì)與兩塊 磁鐵32所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用，會(huì)在線圈31的一側(cè)產(chǎn)生吸引力，而在線圈31的另一側(cè)產(chǎn) 生排斥力，這會(huì)造成線圈31和線圈支架33轉(zhuǎn)向或傾斜向其中一塊磁鐵32,使軸35的另一 端在與線圈和支架運(yùn)動(dòng)的相反方向擺動(dòng)。當(dāng)改變線圈中的電流方向時(shí)，其施加力的方向也 隨之改變，軸35也隨之向相反方向運(yùn)動(dòng)。因此，隨著線圈31中電流的連續(xù)變化，線圈中的 磁場(chǎng)的極性也隨之改變，軸35也因此而作擺動(dòng)形式的運(yùn)動(dòng)。軸35的擺動(dòng)會(huì)帶動(dòng)槳葉34擺 動(dòng)，從而推動(dòng)浮游身體1運(yùn)動(dòng)。
[0044] 由于驅(qū)動(dòng)器3被裝配在柔性密封件23上，當(dāng)線圈中通電時(shí)，與磁鐵間就會(huì)產(chǎn)生相 互作用的力，在此力作用時(shí)就會(huì)繞推進(jìn)器支架36的擺動(dòng)軸36a前后擺動(dòng)。由于推進(jìn)器支架 36的擺動(dòng)軸36a限定于外襯套21的孔21b中，使擺動(dòng)部件只能以36a為軸擺動(dòng)。
[0045] 在優(yōu)選實(shí)例中，浮游身體1靠前設(shè)置兩組左右對(duì)稱的可相對(duì)身體前后擺動(dòng)的翼狀 槳葉34,通過(guò)控制槳葉34的前后擺動(dòng)速度和時(shí)間可獲取不同的驅(qū)動(dòng)力，并因此在水中推進(jìn) 仿生海龜運(yùn)動(dòng)。槳葉34由柔性材料制成，從身體向外伸出且呈現(xiàn)向后彎曲或彎折的形態(tài)。 所謂向后，是指槳葉34的外側(cè)端位于槳葉34內(nèi)側(cè)端的軸線（即軸35的延長(zhǎng)線)的后方。如 圖3所示，為槳葉的三種實(shí)現(xiàn)方式，第I種向后狀態(tài)中，槳葉34的外側(cè)端位于內(nèi)側(cè)端之后， 且槳葉呈向后弧形彎曲如34。在第二種向后狀態(tài)中，槳葉34的外側(cè)端位于內(nèi)側(cè)端之前，槳 葉呈向后弧形彎曲如34B。在第三種向后狀態(tài)中，槳葉34向斜前方外伸后向水平方向延伸 而呈彎折狀態(tài)如34A。這三種方式，都可以通過(guò)槳葉的擺動(dòng)而產(chǎn)生劃水動(dòng)作使身體前進(jìn)。
[0046] 優(yōu)選地，浮游身體1底部有2個(gè)前支撐點(diǎn)11a和2個(gè)后支撐點(diǎn)11b，翼狀槳葉34 底部具有相對(duì)身體斜向后的弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a?；⌒稳嵝灾谓Y(jié)構(gòu)34a低于前支撐點(diǎn) 11a、后支撐點(diǎn)lib所在平面。在處于行走狀態(tài)時(shí)，當(dāng)槳葉34相對(duì)浮游身體1向前擺動(dòng)時(shí)， 行走平面對(duì)槳葉產(chǎn)生向后的摩擦力使弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a向后變形，此時(shí)槳葉34表現(xiàn)為 滑動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)槳葉34相對(duì)浮游身體1向后擺動(dòng)時(shí)，弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a由于受到行走平 面的阻力而產(chǎn)生向前彎曲壓縮變形，這種變形由于受柔性材料形變復(fù)位的需求而產(chǎn)生向上 的支撐力并作用于槳葉34,隨著該向上作用力的增大，弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a受到向下的 反作用力也增大，弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a受到的摩擦力也增大，同時(shí)分布于浮游身體1下方 的前支撐點(diǎn)11a承受的重力減小，前支撐點(diǎn)11a受到的摩擦力也減小，當(dāng)兩側(cè)弧形柔性支撐 結(jié)構(gòu)34a受到的摩擦力之和大于浮游身體下方的前支撐點(diǎn)11a、后支撐點(diǎn)lib受到的摩擦力 之和時(shí)，所述浮游身體1就會(huì)以弧形柔性支撐結(jié)構(gòu)34a為支點(diǎn)向前支撐移動(dòng)。
[0047] 如圖5、圖6、圖7所示，驅(qū)動(dòng)控制電路4在其PCB板41連接一負(fù)極導(dǎo)電彈簧42,負(fù) 極導(dǎo)電彈簧42緊壓電池44的負(fù)極，其PCB板41連接另兩個(gè)正極導(dǎo)電彈簧43壓于電池44 的側(cè)面，也即是正極，這樣就給驅(qū)動(dòng)控制電路4提供持續(xù)的電流。
[0048] 機(jī)牙螺絲19穿過(guò)電池門12后再緊配地穿過(guò)PP墊圈17,再與螺母18鎖緊，連接機(jī) 牙螺絲19的螺母18固定于下殼11中孔結(jié)構(gòu)內(nèi)，孔結(jié)構(gòu)出口端緊配有密封膠塞15,膠塞與 下殼之間填以膠水達(dá)到密封效果；此外電池門12和下殼11之間也需緊壓密封膠圈16。
[0049] 驅(qū)動(dòng)控制電路4包括兩條導(dǎo)電橡膠柱45,兩條電橡膠柱45從密封殼體內(nèi)腔延伸到 殼體外，當(dāng)裝置在水中時(shí)導(dǎo)電橡膠柱45觸發(fā)相應(yīng)的操作；不在水中時(shí)可以通過(guò)手動(dòng)觸摸觸 發(fā)陸地運(yùn)動(dòng)模式。
[0050] 上述導(dǎo)電橡膠柱45為柔性材料，其易與殼體之間通過(guò)過(guò)盈配合形成密封，其與 PCB板41通過(guò)一定壓力的接觸即達(dá)到導(dǎo)電的目的，從而簡(jiǎn)化工藝和結(jié)構(gòu)。
[0051] 如果其中的電池44更換為可充電電池，并增加相應(yīng)的接口、元件并修改相應(yīng)的結(jié) 構(gòu)，則本產(chǎn)品可不用更換電池，沒(méi)電時(shí)只需充電，這樣一次性購(gòu)買成本會(huì)高一些，但后續(xù)使 用成本會(huì)低一些。
[0052] 具體控制與操作
[0053] 更換電池
[0054] 先完全松開(kāi)兩顆機(jī)牙螺絲19,打開(kāi)電池門12,取出使用過(guò)的電池44,按照電池正 負(fù)極標(biāo)識(shí)正確裝入新電池，確認(rèn)密封膠圈16裝到位后，蓋上電池門12,鎖緊兩顆機(jī)牙螺絲 19即可。
[0055] 控制
[0056] 本實(shí)用新型的仿生游動(dòng)裝置可以采用各種遙控方式，還可以通過(guò)程序自動(dòng)控制， 或在浮游身體內(nèi)置能感應(yīng)聲光變化或觸碰等的各種傳感器和能處理這些傳感器信號(hào)的微 處理器就能實(shí)現(xiàn)對(duì)外界感應(yīng)并執(zhí)行不同的動(dòng)作。
[0057] 動(dòng)作
[0058] 通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)線圈31的脈沖電流方向和頻率，可以改變仿生游動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)模 式：
[0059] 水中直行：當(dāng)兩個(gè)線圈同步動(dòng)作時(shí)將會(huì)形成直行的效果；
[0060] 水中后退：當(dāng)兩個(gè)線圈通電電流和直行時(shí)反相將會(huì)產(chǎn)生后退的效果；
[0061] 轉(zhuǎn)小彎：當(dāng)只是單個(gè)槳葉快速動(dòng)作時(shí)將會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)小彎的效果；
[0062] 轉(zhuǎn)大彎：當(dāng)只是單個(gè)槳葉慢速動(dòng)作，或者兩個(gè)槳葉差速運(yùn)動(dòng)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)大彎的 效果；
[0063] 陸地爬行：當(dāng)兩個(gè)線圈通電電流同波形180°相位差時(shí)會(huì)產(chǎn)生爬行的效果；
[0064] 陸地跳躍：當(dāng)兩個(gè)線圈通電電流同波形同相位時(shí)會(huì)產(chǎn)生跳躍的效果。
[0065] 對(duì)兩組線圈中的通電方向，通電時(shí)間（脈沖寬度）進(jìn)行不同的組合，還可以得到其 他不同的動(dòng)作或動(dòng)作組合。
[0066] 優(yōu)點(diǎn)
[0067] 本實(shí)用新型的仿生游動(dòng)裝置可以逼真地模仿海龜在水中前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、滑翔及在地 面爬行的動(dòng)作，其可通過(guò)多種驅(qū)動(dòng)電路程序控制或遙控。
[〇〇68] 如本實(shí)用新型實(shí)施例所述，與本實(shí)用新型相同或相似結(jié)構(gòu)的其他仿生游動(dòng)裝置的 驅(qū)動(dòng)與控制方法均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種仿生游動(dòng)裝置，包括一能游動(dòng)的身體、至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器、至少兩個(gè)與所述驅(qū)動(dòng)器 有效連接的推進(jìn)器，電池及控制電路，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于身體的兩側(cè)，每一驅(qū) 動(dòng)器包含相互對(duì)應(yīng)的線圈及磁鐵，并由于線圈與磁鐵的相互作用而被驅(qū)動(dòng)，所述推進(jìn)器由 柔性材料制成，自身體向外伸出且呈現(xiàn)向后彎曲或彎折的形態(tài)，所述推進(jìn)器連動(dòng)于所述驅(qū) 動(dòng)器并相對(duì)于所述身體作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)， 所述電池向所述控制電路供電，通過(guò)所述控制電路可以控制所述線圈中電流的通斷、 方向和通斷時(shí)間的長(zhǎng)短，從而控制所述線圈與所述磁鐵相互作用的力的方向和作用時(shí)間， 從而控制驅(qū)動(dòng)器的作用力的方向和作用時(shí)間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：身體的兩側(cè)各設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)器， 每一驅(qū)動(dòng)器包含一根軸，該軸自身體內(nèi)部伸向外前方，且軸在擺動(dòng)的中間位置時(shí)與身體的 縱軸線成40?80度角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述身體具有由密封殼體 包裹的內(nèi)腔，所述電池、線圈及磁鐵安置于密封殼體內(nèi)腔，所述軸通過(guò)一柔性密封件密封地 貫穿過(guò)所述密封殼體，所述柔性密封件固定于內(nèi)、外雙層剛性襯套中，其柔性密封件外壁的 內(nèi)表面緊套于剛性內(nèi)襯套外壁，其柔性密封件外壁的外表面緊貼在剛性外襯套內(nèi)壁。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述剛性外襯套具有限制其自 身繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述身體具有由密封殼體包裹 的內(nèi)腔，所述軸位于身體之外的一端安裝有推進(jìn)器，所述軸位于密封殼體內(nèi)腔的一端安裝 有（a)所述線圈或（b)所述磁鐵的其中之一，（a)所述線圈或（b)所述磁鐵的另外之一固定 安裝在所述身體內(nèi)，并使所述線圈和所述磁鐵能有效的相互作用驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器擺動(dòng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述軸位于身體之外的一端設(shè) 置有推進(jìn)器支架，所述推進(jìn)器安裝于推進(jìn)器支架，所述推進(jìn)器支架上設(shè)置有垂直于所述軸 軸線的軸形結(jié)構(gòu)，所述軸形結(jié)構(gòu)限定于密封殼體和襯套之間的空隙中，使驅(qū)動(dòng)器的軸只能 在一個(gè)方向上擺動(dòng)；或者， 所述軸位于密封殼體內(nèi)腔的一端設(shè)置有支架，所述（a)所述線圈或（b)所述磁鐵安裝 于支架之上，所述支架上有垂直于所述軸線的軸形結(jié)構(gòu)，所述軸形結(jié)構(gòu)限定于密封殼體和 剛性襯套之間的空隙中，使所述軸只能繞固定的軸線擺動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述用于固定線圈的支架具有 用于固定線圈的環(huán)形或半環(huán)形支架、連軸端以及用以定位纏繞線圈引線的定位結(jié)構(gòu)，所述 連軸端設(shè)置有軸孔供所述軸穿過(guò)，所述軸的軸端固定于連軸端的軸孔之內(nèi)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述身體具有大致平坦的底面， 從底面凸伸出若干支撐點(diǎn)，所述支撐點(diǎn)可以與所述底面一體成形，也可以是固定連接于所 述底面的凸點(diǎn)或柱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述推進(jìn)器包括本體和位于本 體底部的向后下方傾斜的柔性支撐結(jié)構(gòu)，當(dāng)推進(jìn)器沒(méi)有受到來(lái)自下方的約束力時(shí)，所述柔 性支撐結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)低于所述身體的最低點(diǎn)，當(dāng)推進(jìn)器相對(duì)于行走平面向前劃動(dòng)時(shí)，柔性 支撐結(jié)構(gòu)受行走平面阻力而向后下方傾斜，當(dāng)推進(jìn)器相對(duì)于行走平面向后劃動(dòng)時(shí)，柔性支 撐結(jié)構(gòu)向上變形頂起仿生游動(dòng)裝置的身體。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生游動(dòng)裝置，其特征在于：所述控制電路包括若干負(fù)極導(dǎo) 電彈簧，所述負(fù)極導(dǎo)電彈簧從密封殼體內(nèi)腔貫穿過(guò)密封殼體到電池倉(cāng)中，負(fù)極導(dǎo)電彈簧在 密封殼體內(nèi)腔的一側(cè)與PCB板形成電路接觸或焊于PCB上。
【文檔編號(hào)】B63C11/52GK203876970SQ201420112156
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】盧小平 申請(qǐng)人:盧小平