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题名3自由度胸鳍机器鱼动力学建模及推进性能分析
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作者
杨佳瑞
李宗刚
陈引娟
杜亚江
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机构
兰州交通大学机电工程学院
兰州交通大学机器人研究所
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第8期33-41,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(61663020)
甘肃省高等学校科研项目成果转化项目(2018D-10)
兰州交通大学“百人计划”项目资助。
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文摘
为了提高仿生机器鱼在复杂水环境中的游动性能和推进效率,文中设计了一种3自由度胸鳍机器鱼推进机构,研究了鱼体在3自由度胸鳍推进和两侧胸鳍与尾鳍协同推进两种模式下的游动性能。首先,基于鱼体波传播理论分析3自由度胸鳍关节空间运动规律,采用微元法分析建立其动力学模型,并对不同推进方式下运动参数的影响程度进行了比较和仿真。仿真结果表明:当两个胸鳍相互协同时,机器鱼的平均速度为0.28 m/s,当双侧胸鳍与尾鳍共同协同时,机器鱼的平均速度为0.42 m/s,对比发现胸鳍和尾鳍协同推进时速度更高且推力更大,可实现较宽的游速范围,推进性能更好。
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关键词
机器鱼
3自由度胸鳍
动力学建模
协同推进
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Keywords
robot fish
3-degree-of-freedom pectoral fin
dynamics modeling
coordinated propulsion
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分类号
TP24
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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