(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210922429.0 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 北京蔚蓝集智科技有限公司 地址 100012 北京市朝阳区红军营南路15 号瑞普大厦C座80 5 (72)发明人 代勇　赵炳楠　于嘉鹏　李树强　 (74)专利代理 机构 北京格旭知识产权代理事务 所(普通合伙) 11443 专利代理师 雒纯丹 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种仿生鱼尾摆动性能测试装置及测试方 法 (57)摘要 本发明提供了一种仿生鱼尾摆动性能测试 装置及测试方法， 包括型材架(17)， 型材架(17) 上设有伺服电机( 1)， 其输出轴通过大、 小齿轮 (4,5)连接有转盘(12)， 所述转盘(12)上绕设有 拉绳(13)， 并通过滑轮组(15,19,21,28)连接至 鱼尾(30)末端， 带动其摆动。 所述拉绳(13)连接 有拉力传感器(14)， 鱼尾(30)通过三角支架(24) 与拉压力传感器(18)连接。 本发明的测试装置 可 以测量不同频率鱼尾摆动消耗的功率、 拉线的拉 力和转盘的扭矩， 可以准确量化不同仿生鱼尾的 能耗， 确定仿生鱼类机器人的功率损耗进而弥补 仿真软件 对性能预估误差 较大的问题。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115406688 A 2022.11.29 CN 115406688 A 1.一种仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其特征在于， 包括型材架、 伺服电机(1)、 大齿轮 (4)、 小齿轮(5)、 拉绳(13)、 滑轮组、 拉力传 感器(14)和鱼尾(30)； 其中， 型材架包括第一水 平杆(17‑a)、 第二水平杆(17 ‑c)、 第一竖直杆(17)、 第 二竖直杆(17 ‑b)以及斜杆(17 ‑d)， 在 型材架的第一水平杆(17 ‑a)上设置有底 座(2)， 底 座(2)上安装有伺服电机(1)； 所述伺服电 机(1)的输出轴上过盈连接有 大齿轮(4)， 底 座(2)上转动设有小齿轮(5)， 小齿轮(5)与大齿 轮(4)啮合传动， 小齿轮(5)上通过轴键连接有第一转轴(8)， 转盘底托(9)和转盘(12)连接 在一起与所述第一转轴(8)过盈连接， 所述转盘(12)的圆形卡槽上环绕设置有拉绳(13)， 两 股拉绳(13)对称设置在转盘(12)两侧， 并分别向该测试装置的鱼尾(30)结构水平延伸， 所 述型材架(17)的第一水平杆(17 ‑a)上远离伺服电机(1)的方 向上设有第一滑轮组(15)， 两 股所述拉绳(13)的至少一个贯穿压紧连接 拉力传感器(14)， 然后所述拉绳(13)分别绕经滑 轮组后， 所述拉绳(13)与鱼尾(3 0)末端连接 。 2.根据权利要求1所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 在型材架第一水平杆(17 ‑ a)上还连接有第二支撑板(20)和三角支架(24)， 所述三角支架包括水平杆、 竖直杆和斜杆； 第二支撑板(20)朝向鱼尾(30)的一端 连接有轴承(22)， 所述轴承(22)与第二转轴(23)过盈 连接， 所述第二转轴(23)设置于三角支架(24)的竖直杆顶部与水平杆相接位置； 所述三角 支架(24)的水平杆靠近 拉力传感器(14)的一侧上通过转换架 贯穿连接 拉压力传感器(18)； 所述拉绳(13)通过该第二转轴绕经滑轮组连接到与鱼尾(30)末端连接的平支撑板(27)连 接。 3.根据权利要求1或2所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 三角支架(24)的水平 杆通过转换架贯穿连接拉压力 传感器(18)， 该拉压力传感器(18)通过金属板连接在型材架 的第一水平杆(17 ‑a)上。 4.根据权利 要求1‑3任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 所述拉绳(13)分 别绕经第一滑轮组(15)， 和第四滑轮组(28)， 最后 所述拉绳(13)与 鱼尾(30)的末端平支撑 板(27)压紧连接； 优选地， 所述第一滑轮组(15)连接在设于型材架的第一竖直杆(17)上的 立板(16)上， 立板(16)同时设于型材架的第一水平杆(17 ‑a)上， 所述第四滑轮组(28)连接 到平支撑板(27)背离鱼尾(3 0)的一端。 5.根据权利 要求2‑4任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 第二滑轮组(19) 连接到所述第二支撑板(20)上， 第三滑轮组(21)连接到三角 支架(24)的水平杆靠近转轴 (22)的位置处， 所述拉绳(13)分别绕经第一滑轮组(15)， 进而依次绕经第二滑轮组(19)和 第三滑轮组(21)和第四滑轮组(28)， 最后与鱼尾(3 0)平支撑板(27)连接 。 6.根据权利要求2 ‑5任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 所述三脚支架 (24)的竖直杆底部可拆卸连接有固定转接板(25),固定转接板(25)通过支撑立板(26)与鱼 尾(30)末端的平 支撑板(27)可拆卸连接 。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 所述电机支架 (3)安装于所述底座(2)上， 所述伺服电机(1)安装于所述电机支 架(3)上。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 所述底座(2)一 侧固定设有底座直板(6)， 该底座直板(6)顶部水平固定连接有上板(7)， 该上板(7)与所述 第一转轴(8)转动连接 。 9.根据权利要求1 ‑8任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 所述转盘底托权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115406688 A 2(9)远离鱼尾(3 0)的一个末端边 缘上连接有把手(10)。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 两股所述拉绳 (13)各自均贯 穿压紧连接有所述拉力传感器(14)。 11.根据权利要求1 ‑10任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置， 其中， 转盘底托(9) 和转盘(12)水平设置 。 12.采用权利要求1 ‑11任一项所述的仿生鱼尾摆动性能测试装置进行的测试方法， 其 特征在于， 该测试装置安装完成后， 拉紧拉绳(13)使 得拉力传感器(14)处于被拉紧状态， 之 后对拉力传感器(14)和拉压力传感器(18)进行置零。 13.根据权利要求12所述的测试方法， 其中， 鱼尾摆动消耗功率通过所述伺服电机(1) 的输入功率近似得 出。 14.根据权利 要求12或13所述的测试方法， 其中， 鱼尾(30)的不同频率摆动产生的推力 通过拉压力传感器(18)获得。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115406688 A 3