仿鱼鳍水下推进器的理论与实验研究

本项目首先对鱼类的推进模式进行了分类，进行等仿生机器鱼的基本理论分析研究；建立了尾鳍摆动式推进模式水动力学模型，研究了尾鳍几何形状参数和运动参数对推进速度的影响并进行了计算机仿真，这些参数包括尾鳍面积、展弦化、波速、尾鳍摆动轴摆幅、尾鳍后缘摆幅、击水角度、尾鳍摆动与平动相位差、身体包络线系数、身体波波数、身体波波长、波动频率、斯德哈尔数等。实验研究了单关节和双关节仿鱼鳍水下推进器的几何动力学特性，初步验证了仿生学和理论建模的研究结果；制作了一套由超声波马达直接驱动的双关节仿生机器鱼，简化了驱动与传动机构，无需密封和润滑。最后，对这种仿生技术的应用前景做了必要的评述。