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仿生机器鱼尾鳍推进系统的研究与设计
| 论文题名： | 仿生机器鱼尾鳍推进系统的研究与设计 |
| 关键词： | 仿生机器鱼;尾鳍推进系统;推进力;伺服控制系统;仿真分析 |
| 摘要： | 近年来，仿生机器鱼的研究成为仿生科研领域的一个研究热点。仿生机器鱼是采用鱼类游动的高速、高效率、机动性好、低噪声等特点的推进方式，其研究内容具有重要的现实意义和直接的应用价值。机器鱼的研究工作涉及到很多不同的研究领域，如数学、水动力学、仿生学、人工智能、控制理论、材料学、计算机科学、机械学、通讯、传感器技术等等。本文在对机器鱼的研究现状进行综述和分析的基础上，对机器鱼的仿生运动及其实现技术进行了研究。 本文以鲹科推进模式鱼类为仿生研究对象，通过对鲹科模式鱼类游动机理的分析研究，设计了三自由度仿生机器鱼的两关节尾鳍推进系统。建立了参数化的两关节尾鳍运动的数学模型，并对推进过程进行了运动学、动力学分析，从理论上计算了两关节尾鳍推进系统所产生的推进力。 针对所设计的仿鲹科机器鱼两关节尾鳍推进系统的物理模型，采用伺服电机驱动的方式，设计了一套伺服控制系统，包括运动控制器、关节驱动伺服电机的伺服控制单元、关节驱动伺服电机和编码器等。建立了整个推进系统的硬件控制平台。在运动控制器自带的软件环境下，进行了基于VB语言的控制系统软件编程，从而完成了整个尾鳍推进系统的设计。 在Matlab仿真环境下，对所建立的关节运动模型进行了仿真试验，通过对仿真结果分析计算，从理论上初步对两关节尾鳍推进系统的基本参数值进行了设定。 |
| 作者： | 孙维维 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 侯培国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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