箱鲀仿生机器鱼

胸尾鳍协同推进

通过CPG参数协同控制胸鳍和尾鳍，实现无需系绳的仿生游动，并可灵活切换前进、后退和俯仰姿态。

陈霖 · 蔡月日 · 毕树生

Biomimetics 2023

参数信息

最佳推进频率

1 Hz

技术优势

推进性能实验优化

通过水动力实验系统量化了振幅和频率对推进能力的影响，确定最佳频率为1 Hz。

多模式游动可重构

通过调整相位差和偏移角产生正反向力，无需改变机械结构即可实现前进、后退和俯仰。

无缆自主游动

机器人采用无缆设计，摆脱系绳约束，可在水中自由游动。

首次实验揭示参数影响

首次通过水动力实验方法揭示胸鳍与尾鳍协同作用下CPG参数对推进性能的影响。

应用场景

• 仿生机器人：用于仿生水下推进机理研究，复制鱼类高效率游动模式。
• 软体机器人：胸鳍柔性驱动实现多模式游动，可作为软体水下机器人驱动方案参考。
• 水下推进系统：通过CPG参数优化提升推进效率，实验数据可直接用于推进器设计。
• 水下无人机：无缆自主游动和控制模式切换可用于水下无人机机动性设计。
• 物联网与传感网：机器人可作为移动平台搭载传感器，执行水下环境监测与数据采集。