Подводный бионический робот

Полезная модель относится к самоходным подводным транспортным средствам.
Известно транспортное средство (патент РФ №2390461, МПК B62D 57/00, 2009 г.), характеризующееся тем, что содержит корпус с обтекаемой носовой частью, стенку, привод с двигателем. К стенке поперек корпуса прикреплены две крестовины с подшипниками в центре, между которыми на центральной оси, кинематически связанной с приводом двигателя, установлен эксцентрик с возможностью вращения вокруг центральной оси.
Недостатком данного технического решения является низкая  маневренность.
Известен подводный бионический робот, состоящий из корпуса с обтекаемой носовой частью, отличающийся тем, что содержит первый мотор-редуктор, шарнирно соединенный с корпусом, второй мотор-редуктор, шарнирно соединенный с корпусом, шарнирно закрепленный на корпусе хвост, с которым связан шток первого мотор-редуктора, причем второй мотор-редуктор соединен с первым мотор-редуктором и может поворачивать его относительно корпуса (см патент на полезную модель № 119320, МПК В 63 С 11/48 от 2012).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции и невозможность обеспечения симметричного качательного движения хвостового плавника в противоположные стороны, что существенно снижает управляемость аппарата.
Указанные недостатки устранены в известном подводном бионическом роботе, отличающемся тем, что, привод, установленный в корпусе и выполненный в виде мотор-редуктора,  посредством кулачкового механизма кинематически связан с хвостом, подвижно установленным на корпусе (см. патент на полезную модель №  187808, МПК В 63 С 11/00 от 19.03.2019, БИ № 8).
Недостатком данного устройства является то, что кулачковый механизм, используемый в данном устройстве, выполнен по схеме с силовым замыканием и возможны случаи отрыва толкателя от поверхности кулачка, что может привести к нарушению закона движения хвоста и как следствие нарушению управляемости аппарата.
Задача полезной модели – повышение управляемости аппарата.
Поставленная задача достигается тем, что в известном подводном бионическом роботе, содержащем привод, установленный в корпусе и выполненным в виде мотор-редуктора,  посредством кулачкового механизма кинематически связанном с хвостом, подвижно установленным на корпусе,  кулачковый механизм выполнен с поступательно движущимся толкателем, на одном конце которого установлен ролик,  подвижно перемещающийся  по пазу кулачка, а второй конец скользит по направляющим  внутри корпуса, причем толкатель выполнен  совместно с зубчатой рейкой, кинематически связанной с зубчатым колесом, жестко соединенным с хвостовым плавником.
Отличительные признаки в заявляемом техническом решении не выявлены при изучении данной и смежных областей техники.
Совокупность заявляемых признаков обеспечивает достижение задачи полезной модели – повышение управляемости аппарата.
На фиг. 1 показан вид сбоку, на фиг. 2 - вид сверху.
Устройство содержит корпус 1, на котором установлен мотор-редуктор 2, кинематически связанный  с кулачковым механизмом. Кулачковый механизм состоит из кулачка 3, поступательно движущегося толкателя 4 и ролика 5. Толкатель 4 жестко соединен с рейкой 6, входящей в зацепление с зубчатым колесом 7, жестко соединенным с хвостовым плавником 8. Ролик 5 подвижно установлен на одном конце толкателя 4 и подвижно перемещается  по пазу кулачка 3. Второй конец  толкателя 4 скользит по направляющей 9, установленной неподвижно внутри корпуса 1. Для обеспечения герметичности устройства на его стенке установлен сильфон 10. Мотор-редуктор 2, включающий в себя электродвигатель и редуктор, электрически связан с системой управления и источником энергии, установленными  на корпусе 1(на фиг. система управления и источник энергии не показаны).
Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на мотор-редуктор 2, кулачок 3 начинает вращение вокруг своей оси и передает возвратно-поступательное движение  толкателю 4, жестко соединенному с рейкой 6, входящей в зацепление с зубчатым колесом 7, жестко соединенным с хвостовым плавником 8. При этом рейка 6 передает качательное движение зубчатому колесу 7 и  хвостовому плавнику 8.
Изменяя с помощью системы управления закон питания привода, можно изменять амплитуду машущих движений хвоста 8 относительно осей. Кроме того, меняя форму профиля кулачка, можно изменять законы движения хвоста 8.
Использование кулачкового механизма с геометрическим замыканием позволит снизить нагрузки на звенья  по сравнению со схемой с силовым замыканием, которая использована в прототипе.