仿生机器鱼的结构设计开题报告
2020-04-10 14:39:28
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.课题背景及目的
在能源日益短缺的今天,各国都在寻找提高能源利用效率的方法。在船舶行业,螺旋桨推进是当下最普遍的推进方式,但螺旋桨在水中转动时,侧面会产生涡流,增加动力消耗,降低游动速度。另外,螺旋桨式推进器一般通过改变舵角实现转弯,结果往往是转弯半径大,机动性差。水下螺旋桨推进式探测器同样亦存在推进效率低,机动性差,隐蔽性差等缺陷,而且螺旋桨容易被水藻等水生植物缠绕,导致桨叶受损,甚至螺旋桨无法运转。
反观鱼类,作为自然界最早出现的脊椎动物,经过亿万年的物竞天择,进化出非凡的水中运动能力。与人工的水中或水下航行器相比,鱼类的游动具有推进效率高、隐蔽性好、机动性好等优点。
伴随仿生学和机器人技术的发展,仿生机器鱼的研制与开发已具备了先决的技术条件,目前,仿生机器鱼已成为水下航行器的一大重要研究方向,其良好的机动性、节能性、隐蔽性,具有重要的研究价值和应用前景。
2. 研究的基本内容与方案
1.机器鱼机械结构
1.1 主要包括传动机构的设计,驱动器以及驱动方式准备采用电机直接驱动来提供动力来源。
1.2 防水结构的设计。电机直接驱动密封部位为轴-孔之间的转动,密封表面外形简单、规则,格莱圈就是一种技术成熟的水下动密封件,密封可靠、结构简洁、价格低廉,完全能满足使用要求。
3. 研究计划与安排
第1~3周认真阅读任务书,查阅相关资料,明确研究内容,完成开题报告的撰写,并完成至少一篇英文文献的翻译。
第4~5周了解机器人的结构原理,完成整体方案的设计。
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]于凯.仿鱼推进的实验研究[j].华中科技大学学报,2007, 35(11):117-121.
[2]刘军考,陈在礼.水下机器人新型仿鱼鳍推进器[j].机器人,2000,22(5):427-432 .
[3]梁建宏.水下仿生机器鱼的研究进展i——鱼类推进机理[j].机器人robot,2002,24(2):107-112.