仿生机器鱼胸鳍推进系统设计与仿真分析开题报告
2021-03-25 00:02:38
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
随着现代社会经济和科技的不断发展,各种资源不断被加速地消耗。可以开发利用的陆地资源也不断地减少,而海洋资源的开发利用程度远不如陆地资源,海洋中蕴藏的丰富的生物资源和矿产资源都没有得到最合理科学的开发利用,所以加快更加地合理利用海洋所蕴含的资源的脚步就显得尤为重要。特别是最近几年,一些利用最新开发的深海航行器进行水下科考的科研活动陆续启动,也显示出了科学家们对海洋资源的研究、开发越来越重视。水下机器人已在海洋勘探、海底探查、海洋救援等方面得到较好的应用,而仿生机器鱼作为一种新型的水下机器人,相比于传统的利用螺旋桨推进的水下机器人,仿生机器鱼通过充分的研究并且采用了与鱼类相似的形态与运动形式,使其具有了更高的推动效率,更好的机动性;在降低噪声与能耗方面的综合性能也更好了[1]。尽管仿生机器鱼相关研究较多,但是随着对海洋资源开发利用的不断深入研究,海底勘探作业、海洋生态环境的考察以及海洋军事战略等领域对水下机器人的要求越来越高。作为自主水下机器人其中的一个种类,仿生水下机器人随着水动力学、仿生学和自动控制等学科的发展及先进制造技术、智能材料的应用,逐渐成为研究的热点[2-4]。
1.2国内外研究现状
2. 研究的基本内容与方案
研究内容:
1. 认识仿生机器鱼的整体结构,理解胸鳍推进机理。
2. 设计胸鳍推进系统的结构。根据仿生机器鱼胸鳍推进系统的运动机理和结构形式,设计胸鳍推进系统的结构,建立胸鳍推进系统的运动学和动力学模型,设计胸鳍推进控制系统。
3. 研究计划与安排
第1-2周:检索阅读与仿生机器鱼相关的参考文献,包括期刊、学位论文,对所研究内容的背景和研究现状有大体的了解,并作简要的总结分析。另外,翻译相关英文文献一篇。
第3-4周:对研究的内容和方向有了大致的了解,初步确定研究方案,完成开题报告。
第5-8周,使用solidworks和fluent等软件,完成胸鳍推进系统结构的设计,建立胸鳍推进系统的运动学和动力学模型,完成胸鳍推进控制系统的设计。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]宋天麟,黄烈岩.仿生机器鱼系统设计研究[d].江苏:苏州大学应用技术学院,2005
[2]bandyopadhyay p r.trends in biorobotic autonomous under-seavehicles[j].journal of oceanicengineering,2005,30(1):109-139
[3]杭观荣,曹国辉,王振龙,等. sma 驱动的仿生机器人研究现状及其展望[j].微特电机,2006,34(11):4-8