基于智能材料的關(guān)節(jié)型仿生機(jī)器魚(yú)的研究.pdf

1、隨著陸地資源的日益枯竭，人類將大規(guī)模的開(kāi)發(fā)和利用海洋的各種資源。為了適應(yīng)這種需求，各種環(huán)境的水下潛器和水下機(jī)器人將會(huì)得到迅猛的發(fā)展。 基于智能材料驅(qū)動(dòng)的水下微型機(jī)器魚(yú)相比傳統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器魚(yú)具有無(wú)污染、無(wú)噪聲、隱蔽性高、易于微型化、較低的驅(qū)動(dòng)電壓、快速的響應(yīng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此逐漸成為水下微型機(jī)器魚(yú)研究的熱點(diǎn)和發(fā)展方向，國(guó)際越來(lái)越多的人投入此項(xiàng)研究，相信在未來(lái)有著更好的發(fā)展前景。 本文提出了一種基于智能材料的關(guān)節(jié)型

2、仿生機(jī)器魚(yú)。由一片離子導(dǎo)電聚合物薄膜(ICPF)材料作為仿生機(jī)器魚(yú)的魚(yú)尾。由兩根形狀記憶合金(SMA)彈簧構(gòu)成仿生機(jī)器魚(yú)的關(guān)節(jié)。 本文了解了這兩種智能材料的屬性，研究智能材料作為驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)機(jī)理，獲取ICPF和SMA材料的特性參數(shù)。接著本文分析了仿生機(jī)器魚(yú)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)機(jī)理。在運(yùn)動(dòng)機(jī)理分析和結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，建立了ICPF驅(qū)動(dòng)器和SMA驅(qū)動(dòng)器的輸出力動(dòng)態(tài)模型；并且，本文還對(duì)兩種驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)路徑做了規(guī)劃和分析，從而證明其尺寸的合