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| 1 | 仿生机器鱼研究的进展与分析显示文摘仿生机器鱼,作为一种高效、高机动的水下机器人,得到研究人员的广泛关注.介绍了国内外在仿生机器鱼推进机理和系统研制方面的主要研究进展.通过分析,归纳总结了仿生机器鱼研究的主要问题,并重点讨论了推进机理、机构优化和运动控制的研究思路. | 魏清平 王硕 谭民 王宇 | 2012 | 系统科学与数学2012，32，10： | 30 |
| 2 | Computational and experimental study on dynamic behavior of underwater robots propelled by bionic undulating fins显示文摘Bionic undulating fins, inspired by undulations of the median and/or paired fin (MPF) fish, have a bright prospective for un-derwater missions with higher maneuverability, lower noisy, and higher efficiency. In the present study, a coupled computa-tional fluid dynamics (CFD) model was proposed and implemented to facilitate numerical simulations on hydrodynamic ef-fects of the bionic undulating robots. Hydrodynamic behaviors of underwater robots propelled by two bionic undulating fins were computationally and experimentally studied within the three typical desired movement patterns, i.e., marching, yawing and yawing-while-marching. Moreover, several specific phenomena in the bionic undulation mode were unveiled and dis-cussed by comparison between the CFD and experimental results under the same kinematics parameter sets. The contributed work on the dynamic behavior of the undulating robots is of importance for study on the propulsion mechanism and control algorithms. | ZHOU Han, HU TianJiang*, XIE HaiBin, ZHANG DaiBing & SHEN LinCheng College of Mechatronic Engineering and Automation, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China | 2010 | Science China(Technological Sciences)2010，53，11： | 12 |
| 3 | 仿生鱼鳍波动推进模式对游动性能影响的数值研究显示文摘仿生鱼鳍的波动运动有两种基本模式:振幅从前往后保持不变和振幅从前往后逐渐变化。通过比较仿生鱼鳍两种波动模式的特点,可以给利用仿生鱼鳍驱动的水下推进器选择合理的波动方式提供依据。基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术建立两种波动模式的二维数学模型。比较分析了在相同的雷诺数及运动学参数(频率、波速和平均振幅)下两种波动模式形成的压力分布和平均推进力。给出了阻力系数随时间的变化规律。根据尾迹涡量场分布形式和涡量强度解释了两种波动模式之间存在差异的原因。从仿真结果可以看出:在相同的运动学参数下,振幅从前往后保持不变的鱼鳍波动模式产生更大的推进力,具有更高的游动稳定性。 | 章永华 何建慧 | 2013 | 机械科学与技术2013，32，3： | 9 |
| 4 | Multimodal swimming control of a robotic fish with pectoral fins using a CPG network显示文摘The neural-based approaches inspired by biological neural mechanisms of locomotion are becoming increasingly popular in robot control.This paper investigates a systematic method to formulate a Central Pattern Generator(CPG) based control model for mul-timodal swimming of a multi-articulated robotic fish with flexible pectoral fins.A CPG network is created to yield diverse swim-ming in three dimensions by coupling a set of nonlinear neural oscillators using nearest-neighbor interactions.In particular,a sensitivity analysis of characteristic parameters and a stability proof of the CPG network are given.Through the coordinated con-trol of the joint CPG,caudal fin CPG,and pectoral fin CPG,a diversity of swimming modes are defined and successfully imple-mented.The latest results obtained demonstrate the effectiveness of the proposed method.It is also confirmed that the CPG-based swimming control exhibits better dynamic invariability in preserving rhythm than the conventional body wave method. | WANG Ming YU JunZhi TAN Min ZHANG JianWei | 2012 | Chinese Science Bulletin2012，57，10： | 7 |
| 5 | 仿生蓝点魟胸鳍在两种波动模式下推进力的比较显示文摘依靠鱼鳍波动推进的鱼类通常具备极强的游动稳定性和机动性能,在这些鱼类中,根据鱼鳍波状运动形成行波波幅包络线形式的不同,鱼鳍波动模式主要有摆幅从前往后逐渐增大和摆幅保持不变两种。设计出一种仿生蓝点魟胸鳍模型,通过试验研究模型在两种波动模式下频率、摆幅和波长等运动学参数对产生推进力大小的差异。测试结果显示,在两种波动模式下,推进力基本上随着波动频率、摆幅和波长的增大而增加;在相同运动学参数下,摆幅逐渐增大模式产生的推进力始终大于等摆幅模式;为进一步深入研究并揭示其中的缘由,随后建立仿生蓝点魟胸鳍的二维模型,利用有限体积法对建立的模型及计算域进行离散,基于流体动力学对两种波动模式下仿生鳍推进力进行计算,给出与试验条件相似的运动学参数下鱼鳍在两种波动模式下推进力大小随之变化情况的数值计算结果,绘制出压力分布等值线图和涡量场分布情况,并从涡动力学角度解释试验现象和揭示其原理及内在规律。该研究成果为仿生蓝点魟胸鳍选择合理的推进模式,高效、可靠地完成预定任务提供理论参考。 | 章永华 何建慧 贾来兵 | 2012 | 机械工程学报2012，48，18： | 6 |
| 6 | 仿生机器鱼鳍波动推进速度的理论分析和实验测试显示文摘为了提高仿鱼型推进器在水中运动的稳定性和机动性,该文选择了典型的依靠胸鳍波状运动产生推进力的蓝点魟为仿生对象,对胸鳍的结构进行简化,并基于这种简化模型设计了仿生波动鳍推进装置。详细介绍了该装置的机械结构和控制电路,通过理论计算和实验测试相结合的方法,全面分析了影响仿生机器鱼鳍推进器波动游动速度的各种因素,包括:波动频率及摆幅和波长等运动学参数、鳍面面积、流体介质密度及仿生鳍的重量等,揭示了各因素的影响规律。通过研究发现:仿生波动鳍推进速度基本上随着波动频率、摆幅和波长等运动学参数的增加而增大;随着鳍面面积或流体介质密度的增大,相同运动学参数下推进速度亦明显加快;此外,推进速度随着该仿生鳍的重量增加而略有降低。 | 何建慧 章永华 | 2015 | 水动力学研究与进展(A辑)2015，30，3： | 4 |
| 7 | 电磁驱动机器鱼的运动仿真研究显示文摘电磁驱动机器鱼具有动作快、灵活性好、易于控制、制作成本低的优点。本文主要研究了电磁驱动尾鳍式机器鱼的运动仿真:选取一种鲹科鱼类金枪鱼作为研究对象,通过测量鱼体的外形参数,将鱼体外形数据分成26组椭圆族,通过三维造型软件UG生成鱼体外形的三维立体图形;根据电磁驱动的原理设计机器鱼的内部结构,包括磁铁和线圈的连接结构及鱼体关节的设计;将UG中生成的机器鱼体三维仿真模型导入到运动分析软件ADAMS中。根据鱼体数据设定鱼体波动方程的相应参数,模拟真实鱼类的仿真运动,得到在设定前进速度的情况下,机器鱼尾柄在三维空间的运动规律。 | 朱红绣 何召硕 王勇 梁平华 李玉龙 李宝林 李俊锋 刘浪 | 2016 | 机器人技术与应用2016，，6： | 1 |
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