胸鳍摆动推进模式以高效率、高机动性、高稳定性、低噪声,并可以实现较高运动速度等优点,成为水下仿生机器人研究领域的新兴热点和重要分支。现有仿生原理样机在形态和功能上均远逊于仿生原型,尚未达到实际应用需求。本申请旨在从柔性角度出发,探求提升仿生胸鳍摆动推进模式综合性能的有效途径。首先,量化提取仿生原型的主动柔性和被动柔性特征;其次,构建不同主动/被动柔性特征的摆动胸鳍虚拟样机,计算柔性特征对推进性能的影响;而后,基于复合柔性机构建立可控主动/被动柔性的摆动胸鳍,实验验证分析模型;进一步,研究柔性胸鳍摆动运动与地面效应间的相互作用规律;最终,提炼柔性特征对摆动胸鳍性能的影响模型,并建立胸鳍摆动推进模式基于地面效应的高效能运动模式。本申请对胸鳍摆动推进模式仿生机器鱼的优化设计,突破性能瓶颈并迈向实用化有积极意义。
英文主题词Oscillating pectoral foils;Propulsion mechanism;Multiple flexibility;Ground effect;