基于Adams的仿生机械鱼鱼尾机构设计
【摘要】水下生物的高效率、低噪声、高速度、高机动性等优点,使其成为科学家们研制新型高速、低噪音、机动灵活的仿生水下机器人模仿的对象。本文设计的对象是仿生鱼水下机器人的鱼尾摆动机构。利用Adams仿真软件设计出符合鱼尾摆动要求的结构,具有可快速反应、能改变摆动幅度、可偏向摆动的功能。
【关键词】仿生学; Admas;机械鱼;摆动机构
1.引言
鱼类作为自然界最早的真骨脊椎动物,经过亿万年的自然选择,进化出了非凡的水中运动能力,既可以在持久游速下保持低能耗、高效率,也可以在拉力游速或爆发游速下实现高机动性。
正是因为这些特点,使其成为科学家们研制新型高速、低噪音、机动灵活的仿生水下机器人模仿的对象。
现目前已设计出多种机械鱼,例如1994年麻省理工学院模仿蓝鳍金枪鱼制造的RoboTuna、英国研制的水污染监测仿生鱼、北京航空航天大学机器人研究中心研制开发的仿生机器鱼等。
对于仿鱼水下机器人,也就是本文所说的仿生机械鱼来说,其划水姿态以及水动力是关键,而鱼尾的摆动是水动力的唯一来源。要使机械鱼的尾巴可以像真鱼一样运动,其摆动的机构设计方案至关重要。
本文针对仿生机械鱼的鱼尾摆动要求展开研究,根据德国festo机械蜻蜓的翅膀拍打机构设计出具有可快速反应、能改变摆动幅度、可偏向摆动功能的机构。
图1 机械蜻蜓的翅膀局部图
Fig.1 a part of mechanical dragonfly wings
图2 改进后的机构简图
Fig.2 the improved mechanism diagram
2.设计方案拟定
2.1 设计灵感
德国festo机械蜻蜓的翅膀拍打机构(如图1所示),具有响应快、可变摆幅、

