魚類在水環(huán)境中具有高游速高機動性等優(yōu)點已成為科學(xué)熱點研究方向，很多學(xué)者關(guān)注并致力于仿魚推進裝置的研制仿生推進裝置研究在海洋勘測海洋救撈以及軍事領(lǐng)域都有重要應(yīng)用價值模仿鮪科魚類的仿生擺動推進裝置，由于其推進速度快效率高機動性強的特點，適于在水環(huán)境下進行長時間大范圍的作業(yè)，成為重點研究內(nèi)容本文以模仿鮪科魚類為研究目標，提出了基于8-8型冗余并聯(lián)機構(gòu)的仿生擺動推進裝置首先對鮪科魚類的生理結(jié)構(gòu)特征進行了分析，得到了仿生擺動推進裝置在設(shè)計時應(yīng)滿足的要求：外形匹配結(jié)構(gòu)及其特性匹配選擇8-8型冗余并聯(lián)機構(gòu)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)，通過對8-8型并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析和解耦計算，推導(dǎo)出了仿生擺動推進裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)應(yīng)滿足的匹配設(shè)計條件根據(jù)魚類的游動機理，提出了仿生擺動推進裝置的單驅(qū)動被動推進模型依據(jù)魚類的運動學(xué)和內(nèi)部動力學(xué)，采取擬合魚體波包絡(luò)線的設(shè)計思路，結(jié)合Lighthill的細長體理論，推導(dǎo)出了一種新的仿生擺動推進裝置的剛度設(shè)計方法，得到了仿生擺動推進裝置的剛度分布規(guī)律，明確了其與驅(qū)動頻率之間的內(nèi)在聯(lián)系對魚類的穩(wěn)態(tài)游動進行了動力學(xué)建模和分析，針對設(shè)計的仿生擺動推進裝置，建立了SimMechanics仿真模型進... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的目的和意義
    1.2 仿生擺動推進裝置的理論研究概述
        1.2.1 魚類游動方式的分類及特點
        1.2.2 魚類游動機理的研究
        1.2.3 魚體剛度對推進效率的影響
    1.3 仿生擺動推進裝置實驗研究概述
        1.3.1 仿鰻鱺科游動模式的仿生機器魚
        1.3.2 仿鲹科游動模式的仿生機器魚
        1.3.3 仿鮪科游動模式的仿生機器魚
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及有待深入的問題
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 仿生擺動推進裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 魚類的生理特征
        2.2.1 魚類的外形特征
        2.2.2 魚類的骨骼系統(tǒng)
        2.2.3 魚類的肌肉及其性能
    2.3 仿生擺動推進裝置結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計
        2.3.1 魚體串并聯(lián)結(jié)構(gòu)匹配
        2.3.2 魚體外形匹配
    2.4 8-8 型冗余并聯(lián)機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
        2.4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)定義
        2.4.2 平臺半徑設(shè)計
        2.4.3 上平臺的位姿描述
        2.4.4 8-8 型并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)分析
        2.4.5 結(jié)構(gòu)解耦條件
    2.5 仿生擺動推進裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
    2.6 本章小結(jié)
第3章 仿生擺動推進裝置的剛度設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 剛度設(shè)計的原理及方法
        3.2.1 仿生擺動推進裝置的被動推進機制
        3.2.2 轉(zhuǎn)動變形量計算
        3.2.3 仿生擺動推進裝置的質(zhì)量、慣量計算
        3.2.4 仿生擺動推進裝置的內(nèi)部動力學(xué)
        3.2.5 變剛度原理驗證
    3.3 8-8 型并聯(lián)機構(gòu)的關(guān)節(jié)剛度
    3.4 本章小結(jié)
第4章 仿生擺動推進裝置的仿真分析
    4.1 引言
    4.2 仿生擺動推進裝置的游動動力學(xué)分析
        4.2.1 穩(wěn)定游動動力學(xué)模型
        4.2.2 推力分析
        4.2.3 阻力分析
    4.3 建立仿生擺動推進裝置仿真模型
        4.3.1 仿真模型建立原理
        4.3.2 仿真模型參數(shù)配置
    4.4 仿真結(jié)果分析
        4.4.1 仿真分析原理
        4.4.2 魚體波包絡(luò)線的擬合
        4.4.3 仿生擺動推進裝置的游動性能
    4.5 本章小結(jié)
第5章 仿生擺動推進裝置實驗分析
    5.1 引言
    5.2 實驗系統(tǒng)設(shè)計
    5.3 仿生擺動推進裝置的樣機制作
        5.3.1 仿生擺動推進裝置的結(jié)構(gòu)本體
        5.3.2 仿生擺動推進裝置的驅(qū)動控制系統(tǒng)
    5.4 仿生擺動推進裝置實驗分析
        5.4.1 仿生擺動推進裝置剛度測量
        5.4.2 仿生擺動推進裝置的游動性能
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]關(guān)于光電陶瓷PLZT稀土摻雜的發(fā)光特性研究及其電光特性的應(yīng)用[D]. 厲寶增.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[2]基于魚體肌肉模型的虛擬仿魚機器人優(yōu)化設(shè)計與仿真研究[D]. 郭春釗.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]擺動推進柔性機器魚的設(shè)計與實驗研究[D]. 崔祚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3123811