水下机器人新型仿鱼鳍推进器Ξ - 天津大学研究生e-Learning平台.PDF

第 卷第 期 机器人 ΡΟΒΟΤ ∂ 年 月 ≥ 文章编号222 水下机器人新型仿鱼鳍推进器Ξ 刘军考 陈在礼 陈维山 王力刚 哈尔滨工业大学机械电子工程专业 哈尔滨 摘 要 世纪是人类开发海洋的世纪 水下机器人和自主无人潜器具有广阔的应用前景和巨 大的潜在价值 仿鱼鳍水下推进器作为一种具有效率高 运动灵活以及噪音低等优点的新型水下推进 ! 器越来越受到广大科技工作者的重视 本文介绍了仿鱼鳍水下推进器的分类 特点 国内外研究成果 与现状 以及目前的研究热点 并对未来发展趋势作了预测 关键词 鱼鳍 水下推进器 水下机器人 中图分类号 ×° 文献标识码 1 引言 自主无人潜器 与水下机器人在海洋地形勘测 矿藏勘察 海洋污染监察等许多领 ∂ 域具有广阔的应用前景和巨大的潜在价值 传统螺旋桨推进器具有 能源利用率低 结构尺寸 和重量大 对环境扰动大 噪音大 可靠性差 起动 加速性能差以及运动灵活性能差等缺点 由 ! 于螺旋桨推进器能源利用率低 对微小型潜器和水下机器人而言 由于受体积和承载能力的限 制不可能在其上加载太多的能源 只能在水下停留很短的时间 作业范围小 限制了它们的应 用 这就使得科研工作者不得不寻找其它的驱动方式 以适应未来水下机器人技术发展要求 近年来 随着仿生学研究的不断进步 科研工作者的目光集中到长期生活在水下 特别是 能在水中自由遨游的鱼类的游动机理的研究上 鱼类长期赖以生存在水下 进化出了性能完备 的游动机能和器官 利用鱼类游动机理推动机器人在水下浮游的想法伴随着仿生学 材料科 ! 学! 自动控制理论等学科的发展成为现实 2 仿鱼鳍水下推进器的特点及分类 21 仿鱼鳍水下推进器的特点 与传统螺旋桨推进器相比仿鱼鳍水下推进器具有如下特点 能源利用率高 初步试验表明采用仿鱼鳍新型水下推进器比常规