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题名仿生机器鱼胸尾鳍联动水动力学性能分析
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作者
高鑫驰
梅杰
祁靖媛
李波
陈定方
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机构
武汉理工大学交通与物流工程学院
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出处
《起重运输机械》
2023年第13期21-30,共10页
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文摘
针对尾鳍摆动仿生机器鱼游动迟缓、姿态不稳定的问题,文中提出一种胸尾鳍联动的仿生机器鱼,实现了仿生机器鱼外部轮廓、内部布局设计,提出了仿生机器鱼运动控制系统,为仿真和实验提供硬件基础;改进了仿生机器鱼运动学模型,提出了水动力学仿真中鱼体轮廓改变的运动函数;基于仿生机器鱼游动水动力学仿真分析,得到最优运动参数以及最优运动参数下的应力、流速、涡情况;采用仿真最优胸尾鳍运动幅度结果,改变胸尾鳍运动频率,设计实验研究了仿生机器鱼游动水动力学性能。仿真结果表明,以尾鳍摆动幅度72 mm、胸鳍转动角度水平正负45°、胸尾鳍运动频率均为3 Hz等运动参数进行仿真,无胸鳍辅助游动的推进力为2 N,有胸鳍辅助游动的推进力为2.6 N;实验分析结果表明,以最佳运动参数实验,无胸鳍辅助游动的推进力为1.57 N,有胸鳍辅助游动的推进力为2.57 N。仿真和实验均说明,有胸鳍辅助鱼体游动的推进力更大。
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关键词
仿生机器鱼
运动学建模
水动力学性能
胸尾鳍联动
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Keywords
bionic robot fish
kinematics modeling
hydrodynamic performance
linkage by pectoral and caudal fins
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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