三模态机器海豚

原地转向半径0.014 m

基于三维海豚模型实现三种水面站立-转向模态，可同时产生垂直与水平推力及纵轴扭矩，使机器海豚能完成传统水下机器人难以实现的原地转向。

Ming, Lei · Qingyuan, Gai · Li, Zhihan · 罗翔 · 夏丹

Physics of Fluids 2024

参数信息

转弯半径

0.014 m

技术优势

原地转向

DP模态下转弯半径可达0.014 m，允许机器海豚在极小空间内改变朝向，无需前进速度即可完成转向。

稳定机动

三种模态中，DF模态展现出最稳定的机动性能，为可控的水面转向提供可靠方案。

多维推力

所提模态能同时产生垂直、水平推力及绕体纵轴扭矩，克服了传统水下机器人单一推进的不足。

应用场景

• 仿生水下机器人：仿生机器海豚为水下机器人提供高机动水面作业能力，可用于浅水侦察与采样。
• 水面机动：原地转向能力使机器海豚能在狭窄或受限水域灵活调整姿态，提升任务适应性。
• 流体动力学设计：通过分析海豚身体、尾鳍和胸鳍的复合运动，为流体动力学优化提供新思路。
• 无人潜航器：所提转向模态可集成到UUV平台，增强其在近水面执行任务时的操控性。