仿生机器鱼(最新整理版).pptxVIP

仿生机器鱼;一. 仿生机器鱼的研究背景 二. 仿生机器鱼的分类三. 仿生机器鱼的特点四. 仿生机器鱼的应用五. 国内外研究现状 六. 制作机器鱼的难点与问题 七. 机械鱼的未来;仿生机器鱼的研究背景;仿生机器鱼的分类;BCF模式主要借助鱼身体波动或尾鳍摆动运动产生推力，它们之间的主要区别：鳗鲡模式，整个身体都 参与了大振幅的波动，推进波以高于鱼游动的速度朝 游动的反方向在身体上传播；鳍科模式，波动大多集 中在鱼体后2/3部分，推进力主要由尾鳍产生，尾鳍 具有一定刚度，推进速度和推进效率比鳗鲡模式较高；科模式，身体大部分保持刚性，波动仅仅在于靠近尾 部1/3处，侧向位移主要依赖于后颈部和尾鳍，通过 新月型的尾鳍运动产生超过90%的推进力；而箱鲀科 模式仅靠尾鳍的摆动实现推进。 MPF模式主要是借助尾鳍以外的其它鳍运动而产生推进力。根据鳍运动方式的不同，MPF模式又可以分为摆动方式和波动方式。;运动效率高 鱼类游动的推进效率高达90%以上，这使得鱼类能够在力量有限、能量消耗相对较少的情况下达到相当的速度并具有持久的耐力，而当前螺旋桨船舶的推进总效率不超过60%。 机动性好 动作灵敏，主要表现在两点:加速特性和转向特性。鱼类运动不像当前的螺旋桨推进方式，推进与转弯分离，鱼类通过胸鳍和尾鳍有机配合，实现推进与转弯的有机统一，但在当前的螺旋桨推进方式下的舰艇在高速行驶时需要很大的转向半径。;3)低噪性 无螺旋桨，低噪声 螺旋桨在高速旋转时会产生过多不需要的紊流、非定 常的涡流和热量，还会伴随产生大量的空泡噪音、扰动噪 音。而鱼类的游动方式摆动频率低、柔性好，能最大限度 地降低其它不必要的能量损失，充分利用并控制涡流，不 产生漩涡尾迹，有利于隐身和突防，具有重要的军事价值。 4）利用电能，对环境无污染 5）不需要任何保障设备，对人无危险;仿生机器鱼的应用;仿生机器鱼的国内外研究现状;Lobster robot潜在应用是在有海浪和海流的浅水区域进行自主排雷作业和侦探任务.机器龙虾采用8条三自由度的腿推进, 每条腿采用以镍钛诺合金为材料的人工肌肉为驱动器, 并采用基于神经元电路的??制器来实现机器龙虾的各种行为.;英国;英国艾塞克斯大学的科学家已经开发出一种新型机器鱼，用于探测河水的污染情况，并绘制河水的3D污染图。这种机器鱼每条长约50厘米、高15厘米、宽12厘米。每条都安装有探测污染的传感器和GPS系统，能嗅出水中的有害物质， 而且它们还有组团的能力，即使没有人指挥，也能协同合作。当它们嗅出这片水域中的有害物质时，它们就通过wi-fi 无线连接彼此交流一下。而GPS导航系统则可以让它们不需 人的操作就能自由游动，而且，它们一旦发现了污染物，就 会向环保部门的人员发出警报。 每一支机器鱼小组由5条机器 鱼组成，将持续监测水中污染。 当其中一条鱼发现水中污染物时，就会发信息给其它的鱼，之后它 们集中到此水域来一起探测水污 染情况。而且，这些机器鱼充电 一次就能在水中持续游动24小时。;日本;中国;中国首条仿生机器鱼;胸鳍扑翼式机器鱼;这种机器鱼通过胸鳍两侧的两个电机（60 W 的直流伺服电机驱动）驱动，柔性胸鳍采用硅橡胶材料，且设有减速装置和联轴器等机构最终输出到胸鳍。两个舵机分别通过连杆驱动平尾舵和方向舵。电源使用镍氢电池，电源及其控制系统安装在机器鱼体腔上方。机器鱼身体材料由密度相对较小的玻璃钢成型而成。体腔与头仓连接部分采用O型圈静密封方式，而胸鳍电机输出轴和尾舵输出轴采用动密封方式；另外，为了进一步保证密封性，在机器鱼体腔内还密封有一定压强的空气。加入了陀螺仪和加速度计来实现自主导航功能。;两栖类仿生机器鱼;在两栖机器鱼的机构设计中，鱼头设一转动副，以实现鱼的推进模式；当转动90度时鱼体可以转化为海豚的推进模式。第二和第三单元由连杆实现鱼体的摆动，其鱼尾由连杆和齿轮复合驱动，实现鱼尾的摆动与转 动。两栖仿生机器人由头部、可替换轮桨/鳍肢机构、转体机构、尾柄复合驱动机构、尾鳍和一系列被称为 仿鱼推进单元的关节组成。;波动胸鳍机器鱼;制作机器鱼的难点与问题;机械鱼的未来;