复杂仿生扑翼型机器鱼的推进机构与运动研究

附开题报告,答辩PPT,答辩三维图,设计图,说明书,文献综述,字数:22858.页数:45     价格:200元  论文编号:JX093

摘  要
   仿生机器鱼技术是近年来水下机器人领域研究的热点之一，它为研制高效、高机动性和低噪声的水下运载器提供了新的思路．本文介绍了仿生机器鱼具有效率高 、机动性好 、噪音低 、对环境扰动小的特点和几种分类方法 ，以及国内外在鱼类推进机理和仿生机器鱼研制方面的成果和现状 ，在此基础上分析了机器鱼研究的主要内容 ：仿生机器鱼机械结构 、仿生机器鱼游动的推进机构 、鱼类推进理论及仿生机器鱼的系统设计研究等方面的客观规律.重点叙述 了机器鱼系统设计中的机械结构设计。
此外，因为本论文是扑翼仿生型机器鱼。所以要联系扑翼型研究。仿生扑翼机构的设计以实现像昆虫的扑翼形式为目标，通过仿生学与工程实际相结合，将昆虫复杂的扑翼运动分解为平扇与翻转两个基本动作，同时这两个自由度必须协调运动．仿生扑翼机构主要包括并联的两组曲柄摇杆机构，由直流伺服电机作为驱动，将曲柄的连续旋转输入转换为翅膀的平扇与翻转两自由度复合运动输出．然后选择合理的扑翼机构几何参数及齿轮副的传动比构筑扑翼机构样机，实现了预期的扑翼形式．
关键词：机器鱼；舵机；仿生机构；扑翼；仿生机器鱼；推进机理；仿生机构；

目录
一、摘  要|
二、仿生扑翼型机器鱼的特点………………………………4
三、课题研究背景及意义……………………………………7
四、机器鱼的发展概况………………………………………8
4.1．国外研究现状……………………………………………8
4.2.国内发展概况……………………………………………10
五、未来发展趋势：…………………………………………12
六、机器鱼研究的技术难点…………………………………13
生物鱼的结构及其推进原理…………………………14
7.1.生物鱼的结构及其对应的作用………………………14
7.2游动中的受力分析……………………………………14
7.3.推力产生方式和分析……………………………………16
八、由生物鱼到扑翼型仿生机器鱼…………………………15
九、主要研究内容及创新……………………………………17
9.1.扑翼驱动机构设计方案分析……………………………17
9.1.1扑翼驱动机构的特点及分类……………………………17
9.1.2扑翼驱动机构的限制条件…………………………………18
9.2.基于连杆机构的扑翼驱动机构的设计……………………18
9.2.1驱动机构的设计原则…………………………………………18
9.2.2扑翼驱动机构的设计原则………………………………18
9.2.3.实现的方案和优缺点………………………………………19
9.2.4.方案的比较…………………………………………21
9.3.仿生扑翼翼的方案设计和比较…………………………22
9.3.1仿生扑翼的方案设计…………………………………22
9.3.2扑翼翅型的比较……………………………………23
9. 3. 3. 对扑翼几何外形和结构因素的考虑……………………24
9.3.4.创新设计的扑翼结构…………………………………24
9.3.5.翼形和材料…………………………………………25
9.3.6.翼尺寸的设计………………………………………………25
9.4尾鳍的设计………………………………………………26
9.4.1尾鳍运动………………………………………………26
9.4.2.尾流及结构……………………………………………28
9.4.3.尾鳍形状………………………………………………29
9.4.4机动性能………………………………………………30
9.4.5.影响推进力的因素……………………………………31
9.4.6.物理模型简化…………………………………………32
9.5.柔性连接的实现：…………………………………………32
9.5.1对鱼高效运动效率的生物分析…………………………32
9.5.2弹性元件提高推进效率的基本原理………………………33
9.5.3.尾部总结：……………………………………………33
十、仿生机器鱼的沉浮实现分析……………………………35
10.1.生物鱼的沉浮原理………………………………………35
10.2.创新设计的沉浮舵………………………………………35
十一、仿生机器鱼的方向实现分析…………………………35
11.1.生物鱼的变向原理………………………………………35
11.2.回转的实现和方向的控制………………………………35
十二、外形的设计……………………………………………36
12.1外形的设计的参考依据……………………………………36
12.2.外形设计的分类………………………………………………36
12.3鱼体外形的创新设计…………………………………………38
十三、密封性的考虑…………………………………………38
十四、动力的选取………………………………………………39
十五、参考文献：……………………………………………40
十六、设计总结………………………………………………42