三关节机械鱼的动力学及运动研究

作者：张德义1，赵鸿飞2，王琪1，张超1 日期：2018-01-29/span> 浏览：2805 查看PDF文档

                                                                          三关节机械鱼的动力学及运动研究
                                                                           张德义1，赵鸿飞2，王琪1，张超1
                              （1.江苏科技大学 机电与动力工程学院，江苏 张家港 215600；2.今创集团，江苏 常州 213000）

摘要：针对仿生机械鱼水下运动控制问题，通过对鱼体外形和运动模式的研究，建立了仿生机械鱼的结构模型，将其简化为3根相连的连杆组成的连杆机构，进行了动力学分析，并对第3根连杆的水动力学运动规律进行了初步分析，发现机械鱼的游动阻力与鱼在水中的面积、摆动频率、连杆长度等因素有关，适当地选择3根连杆的质量和长度可以提高机械鱼的游动速度和加速度。根据“大摆幅细长体”理论获得舵机摆动角度，采用Matlab对鱼体游动和舵机摆动进行了仿真，并进行了实验研究。仿真结果和实验结果都表明：摆动频率越快，驱动动力就越大，但会使鱼体摆幅增大，进而影响游动速度以及运动的平稳性，存在一个合理的摆动频率范围使得游动速度达到最大。

关键词：机械鱼；动力学；摆动频率；游动速度
中图分类号：TH113                        文献标志码：A                    文章编号：1001-4551(2017)12-1441-05

本文引用格式：
张德义，赵鸿飞，王琪,等.三关节机械鱼的动力学及运动研究［J］.机电工程，2017，34(12)：1441-1445.
ZHANG De yi, ZHAO Hong fei, WANG Qi, et al. Dynamics and motion for three joint robotic fish［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2017,34(12):1441-1445.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn