相對螺旋槳推進的水下機器人而言,仿生魚采用類似魚鰭的方式驅(qū)動,具有更好的機動性;另一方面,仿生魚的外形與魚類相似,在執(zhí)行任務(wù)時具有更好的隱身能力。相對傳統(tǒng)的電機驅(qū)動的硬鰭而言,采用智能材料驅(qū)動的軟鰭在模擬魚類真實運動方面具有優(yōu)勢,有望實現(xiàn)更加逼真的魚類游動模擬并實現(xiàn)更好的游進性能,同時為揭示魚類運動機制提供更精準的實驗平臺。本文利用介電彈性體驅(qū)動,制成了一種利用胸鰭驅(qū)動的軟體仿生魚,較其他智能材料驅(qū)動的仿生魚而言,具有更快的游進速度。具體研究內(nèi)容如下:1)在綜合分析、比較魚類各種推進方式的基礎(chǔ)上,選擇中央鰭/對鰭模式作為仿生魚的推進方式,對仿生魚胸鰭推進直游機理進行分析;在此基礎(chǔ)上設(shè)計仿生魚結(jié)構(gòu),并利用介電彈性體最小能量結(jié)構(gòu)實現(xiàn)胸鰭擺動。由于仿生魚工作在水下環(huán)境,而介電彈性體材料需要上千伏的高壓驅(qū)動,結(jié)構(gòu)的高壓絕緣對介電彈性體仿生魚而言至關(guān)重要。本文采用704硅橡膠作為絕緣材料,采用雙層夾心驅(qū)動方案,利用環(huán)境液體作為負極,從而大幅提高了仿生魚運行的穩(wěn)定性。2)仿生魚運行時,周圍流場復(fù)雜,難于建立解析模型。本文利用FLUENT軟件強大的流場分析功能對仿生魚進行水動力仿真,定量分析魚鰭撲動... 

【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)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

麻省理工學(xué)院研制的機器金槍魚[3]

麻省理工學(xué)院研制的機器梭子魚[4]

圖 1-3 帶狀長鰭推進器[5]記憶合金（Shape Memory Alloy，簡北大學(xué)海洋科學(xué)中心的 J. Ayers 等研 SMA 絲作為驅(qū)動器，電源接通后，SM


本文編號：3210918