仿生機器魚尾鰭推進系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、近年來，仿生機器魚的研究成為仿生科研領域的一個研究熱點。仿生機器魚是采用魚類游動的高速、高效率、機動性好、低噪聲等特點的推進方式，其研究內容具有重要的現實意義和直接的應用價值。機器魚的研究工作涉及到很多不同的研究領域，如數學、水動力學、仿生學、人工智能、控制理論、材料學、計算機科學、機械學、通訊、傳感器技術等等。本文在對機器魚的研究現狀進行綜述和分析的基礎上，對機器魚的仿生運動及其實現技術進行了研究。
　　本文以鲹科推進模式魚類為

2、仿生研究對象，通過對鲹科模式魚類游動機理的分析研究，設計了三自由度仿生機器魚的兩關節(jié)尾鰭推進系統(tǒng)。建立了參數化的兩關節(jié)尾鰭運動的數學模型，并對推進過程進行了運動學、動力學分析，從理論上計算了兩關節(jié)尾鰭推進系統(tǒng)所產生的推進力。
　　針對所設計的仿鲹科機器魚兩關節(jié)尾鰭推進系統(tǒng)的物理模型，采用伺服電機驅動的方式，設計了一套伺服控制系統(tǒng)，包括運動控制器、關節(jié)驅動伺服電機的伺服控制單元、關節(jié)驅動伺服電機和編碼器等。建立了整個推進系統(tǒng)的硬件控