【摘 要】
：
仿生机器鱼与传统螺旋桨推进的水下机器人相比,具有更高的游动效率以及更好机动性和稳定性。而目前仿生机器鱼广泛采用电机驱动,普遍存在噪音大、效率低、动作生硬以及柔性不
论文部分内容阅读
仿生机器鱼与传统螺旋桨推进的水下机器人相比,具有更高的游动效率以及更好机动性和稳定性。而目前仿生机器鱼广泛采用电机驱动,普遍存在噪音大、效率低、动作生硬以及柔性不高等缺点。随着智能材料科学的发展,采用与动物肌肉性能相似、具有传感功能的智能材料制成机器鱼的驱动结构,具有结构简易、柔性好、噪声低以及易于主动产生复杂运动等优点,因此逐步成为仿生机器鱼驱动器未来的发展趋势。首先,以鲫鱼为仿生对象,在对其形态结构以及游动机理进行研究的基础上,提出了研制一种形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)丝驱动仿生鲫鱼的设想。根据鲫鱼样本的肌肉驱动特征设计仿生鲫鱼的驱动结构,并在此基础上完成了柔性仿生鱼尾的设计。同时设计了仿生鲫鱼的刚性前身与控制系统。再者,对仿生鲫鱼尾部的摆动性能进行了分析,通过对柔性仿生鱼尾的摆动过程进行了力学分析获取了SMA丝的应力、应变与鱼尾的弯曲角度的关系方程。引入SMA丝电流加热的热力学方程以及描述SMA丝相变的本构模型方程,结合力学分析的结果,可获得鱼尾最大弯曲角度关于加热时间、加热电压和初始温度的函数关系方程,以用于其摆动性能分析。最后,完成柔性尾鳍的制作并搭建了试验平台用于测试柔性尾鳍的摆动性能,通过摆角试验、对称性试验、摆动和回摆试验、加热模式试验以及推进力试验,试验结果显示柔性仿生鱼尾在摆动角度为16°左右时,可达到最高1.4Hz的摆动频率。而在摆动角度为21°和最高摆动频率0.8Hz的条件下可获得最大的平均推进力0.041N。而仿生样机的游动试验中,通过不同摆动频率下游动性能的试验数据对比。在摆动角度25°,摆动频率0.3Hz下仿生样机具有较好的综合游动性能并实现了最高游动速度0.28BL/s。
其他文献
该文根据定向井下部钻具工作状态,建立了下部钻具非线性力学分析模型,该模型除考虑钻具结构、井眼形态、各种外载荷等因素外,还考虑了钻具与井壁的初始间隙和随机多向接触摩
扎纳若尔油田是一个气顶边水油田,在2000年以前主要靠屏障注水方式开发.应用三维三相全组分数值模拟模型研究该油田的屏障注水效果和机理,约有56﹪的屏障注入水进入油环,44﹪的屏
1922年初夏,已经名满天下的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔应邀来到德国著名的哥廷根大学,作了七场报告.当第三场报告结束时,刚满21岁、正在攻读博士学位的海森堡霍地站了起来,说:
该文以大量室内实验为基础,主要研究了由微生物引起的注水损害.从垦利油田联合注水站的注入水中分离出细菌,在实验室内完成腐生菌(TGB)、铁细菌(IB)、硫酸盐还原菌(SRB)的纯
微生物清防蜡技术是微生物采油研究的新领域之一.该文在综述国内外微生物采油理论与应用研究发展动向,特别是微生物清防蜡技术研究成果的基础上,建立了一套用于清防蜡的微生
该文介绍了大庆油田含聚污水处理技术的发展现状和面临的困难,提出用横向流除油器+两次压力过滤的含聚污水处理工艺,介绍了该工艺流程的特点,以及横向流除油器的工作原理及基
该研究以扎纳若尔油田为对象,首先对油田前期生产中采油工艺做了详细的调查研究,在分析油田大量资料的基础上,指出了该油田采油工程系统存在的问题,并充分利用了油藏工程研究
铆钉作为重要的飞机紧固件,其尺寸精度及质量的检测对飞机装配有重要意义。针对传统铆钉检测手段存在的检测效率低、精度不易控制、人为因素影响较大、容易损坏铆钉等弊端,本
液位传感器及积算仪表在工业中有着广泛的应用,尤其是在石油化工行业,在储油罐、中转罐、缓冲罐、储运罐等中都需要液位或界面的测量,因此液位测量及其接收系统一直都是我们
该文在对过渡带进行了精细地质研究的基础上,对过渡带未布井地区的地质特征进行了较为细致的研究.根据对未布井地区钻的探边试验井资料、地震资料、过渡带已钻井的动静态资料