1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1仿生机器鱼应用前景

海洋的总面积约为5400亿亩，约占地球表面积的71%，含有丰富的能够满足人类所需的医药、矿产和水等资源。早在170万年前人类就开始利用简单的工具在海洋中航行，从海洋中需找所需的食物，对未知的海洋进行探索。直到21世纪初，人类所探索的海底面积只有270亿亩左右，还有大约5130亿亩的海底未被探索。近年来人们对资源的需求量逐渐增大，陆地资源早就满足不了人类的需要，人类已经处于岌岌可危的状况，必须加大对海洋资源开发的力度。由于海洋特殊的水下环境，水下航行器（uuv）、水下自主航行器（auv）是进行海洋探索不可或缺的工具。目前广泛应用于海洋中的推进装置主要有两大类，它们分别是螺旋桨驱动装置和喷水驱动装置，具有结构复杂，噪音污染大、灵活性差和较低的推进效率等诸多缺点，早已不能满足海洋探索的需要。为了更好地开发和利用海洋资源，国内外学者开始寻找具有高效率，机动灵活的水下推进方式。

生物学研究表明由于海洋辽阔的面积及复杂的环境条件，在经过数亿年残酷自然选择留下来的鱼类具有极其优秀的运动性能，能够适应于不同的生存环境，其水中运动能力比现有的水下推进器好得多，这为科研工作者提供了一个可供选择的途径。仿生机器鱼作为水下推进器的一种，具有高速度、高效率、灵活性好、低噪声、驱动方式多样等特点，具有重要的理论意义和实际应用价值，将在多种领域具有广阔的应用前景：

2. 研究的基本内容与方案

本毕业设计主要设计出仿鱼形机器人，并且能够对其运动进行控制。

机器鱼研究领域的相关挑战主要包括以下三个方面：

（1）仿生规律研究及应用方面的挑战。鱼类的高性能游动方式和行为与鱼的种类、身体外形、生理结构以及其所处的流体环境等有关，因此尽管很多生物学家已经研究了鱼的能量消耗、肌肉特点和整个鱼体的运动学机理，但这些理论并不成熟或不完善，再考虑到应用过程较复杂且难以用数学模型去衡量，最终导致很难将其应用到实际中的机器鱼上。

3. 研究计划与安排

第1~3周：认真阅读任务书，查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告，并完成至少一篇英文文献的翻译。

第4~5周：了解的机器人结构原理，完成整体方案设计。

第6~8周：完成机器人的结构设计计算和分析。

4. 参考文献（12篇以上）

［1］lighthill m j.large－amplitude elongated－body theory of fish locomotion［j］. proceedings of the Ｒoyal society of london series b－ biological sciences， 1971， 179( 1055) :125－138．

［2］ 喻俊志，陈尔奎，王硕，等．仿生机器鱼研究的进展与分析［j］．控制理论与应用， 2003， 20( 4) :485－491．

［3］ 魏清平，王硕，谭民，等．仿生机器鱼研究的进展与分析［ j］．2012( 10) :1274－1286．