1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

仿生学是 20 世纪 60 年代出现的一门综合性边缘学科，它由生命科学与工程技术科学相互渗透、相互结合而成。仿生学将有关生物学原理应用到工程系统的研究设计中，这尤其是对当今日益发展的仿生机器人科学起到了极大的推动作用。近年来，人们把目光对准了自然界，力求从丰富多彩的鱼类身上获得灵感，将它们的运动机理和行为方式运用到对水下机器人运动机理和控制的研究中，以提高水下机器人的推进效率和速度。

国内外学者对鱼类运动机理的研究，不仅对理解生物的适应和进化有重要意义，而且在工程上使如何实现高效推进、高机动性和稳定性、流动控制、低噪声等一系列问题得到有益的启示。长期生活在水下的鱼类，经过多年的进化，生成了十分完备的游动性能和器官。水下推进器的设计目标希望具有效率高、速度快、灵活性好等优点，而鱼类恰好具有这些优点，从而在世界范围内兴起了仿鱼形机器人研究的热潮。利用鱼类的游动推进机理实现水下潜器和水下机器人推进的想法伴随着仿生学、材料学、自动控制理论、图像处理等学科的发展将成为现实。

2. 研究的基本内容与方案

2.1本研究的基本内容

(1) 了解机器鱼的发展概况，自己对其发展有明确认识。知道机器鱼的特点。

(2) 机器鱼的设计：机器鱼的设计包括外部设计和内部设计，需要明确设计机器鱼的结构外形和实现其稳定游动的内外部机构。本研究计划选取鲤鱼为研究对象。外形结构设计主要通过solidworks建模。由于机器鱼不同于其他的机械零件，其外形是一个不规则的外形，是一个及其复杂的曲面，计划先使用cad，通过鲤鱼的平面图片画出鲤鱼的二维轮廓，获得坐标点，导入到matlab中，建立坐标系，选取20-30个点，再在solidworks中啮合形成曲面，实现对复杂不规则曲面的建模。内部结构主要分为动力部分和非动力部分。动力部分包括舵机固定架和胸鳍、尾鳍动力输出传动机构，非动力部分包括各类传感器的固定架。

3. 研究计划与安排

进度安排

2019.01.22---2019.03.03 阅读相关文献，并完成外文文献翻译工作；

2019.03.04---2019.03.21 完成机器鱼轮廓的提取和曲线拟合；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王坤. 基于嵌入式仿生机器鱼控制方法的研究[d]. 石河子大学, 2014.

[2]stefanini c , orofino s , manfredi l , et al. a novel autonomous,bioinspired swimming robot developed by neuroscientists and bioengineers[j].bioinspiration amp; biomimetics, 2012, 7(2):025001.

[3]manfredi l , assaf t , mintchev s , et al. a bioinspired autonomousswimming robot as a tool for studying goal-directed locomotion[j]. biologicalcybernetics, 2013, 107(5):513-527.