仿鲹科机器鱼双体耦合波动推进动力学特性研究

采用数值模拟方法仿真分析了仿鲹科机器鱼在不同波动频率、波动幅度和初始相位差下的双体耦合波动推进动力学特性,重点研究了同相和反向波动时的阻力和升力系数。实验测试表明:双体机器鱼反相波动耦合推进速度比同相波动高,且游动更稳定。研究结果对仿生水下机器人的研制具有指导意义。

基于虚拟样机的仿鲹科机器鱼游动姿态仿真研究

为实现仿鲹科机器鱼的真实运动模拟,通过对一种仿鲹科机器鱼进行方案设计、三维实体建模和ADAMS运动仿真,实现仿鲹科机器鱼的仿真模拟;设置多舵机串联驱动机器鱼多种驱动模式,进行鲹科鱼类的推进模式及其动力学分析;并通过对比各个游动模式下的机器鱼身体波波幅包络曲线,获得机器鱼最贴合实际的舵机驱动方式。本研究为仿鲹科机器鱼的设计和优化提供参考依据。

基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼设计与制作

为实现仿鲹科机器鱼的模块化设计,减少仿鲹科机器鱼的制造成本,根据鲹科鱼类的游动方式,设定仿鲹科机器鱼的4大模块,包括驱动模块、连接模块、控制模块和密封模块;利用三维实体建模软件建立仿鲹科机器鱼的三维模型,结合虚拟样机技术进行机器鱼的运动仿真,采用3D打印等技术实现机器鱼的实体制作。基于舵机驱动的仿鲹科机器鱼模块化设计、虚拟样机仿真及高效率制造等研究,为其实际应用提供一定的理论前提和应用参考。

仿鲹科张拉整体式机器鱼的结构设计与动力学分析

为实现仿生机器鱼的柔性化设计,基于一种新型的二维张拉整体结构,根据鲹科鱼类的游动方式,建立了仿鲹科机器鱼的张拉整体式尾部关节.参照鱼类的外形特征,利用三维实体建模软件构造了机器鱼的三维模型,建立了尾部关节在给定驱动力下的动力学模型并进行了数值求解,结果符合鱼类巡游时的运动曲线,并进一步通过虚拟样机仿真验证了模型的准确性.最后,采用动力学模型探究了系统参数对机器鱼动力学响应的影响规律,为后续的优化设计提供依据.本文所提出的仿鲹科张拉整体式机器鱼,为柔性机器鱼设计提供了一定的理论基础和应用参考,有望应用于复杂水下环境探测.