柔性胸鳍

振荡推进更高效

以隆头鱼胸鳍为原型设计，通过优化振荡参数在提升推力的同时抑制升力，为仿生机器鱼提供灵活且可控的机动推进。

李宗刚 · Donghong, Li · Bin, Li · Zhiping, Wang · 夏广庆 · Kang, Huifeng

Physics of Fluids 2025

参数信息

最优频率

2.8684 Hz

最优振幅

0.0993 L

最优波长

0.9520 L

技术优势

推力升力可兼顾

通过神经网络模型以最大推力和最小升力为双重目标优化振荡参数，使胸鳍在产生足够推进力的同时减少垂向干扰力。

参数可预测

构建的神经网络模型能够根据运动参数预测水动力性能，并通过实验验证了预测准确性，为设计提供可靠依据。

应用场景

• 仿生机器鱼：作为仿生机器鱼的机动推进部件，通过振荡胸鳍实现灵活转向和姿态控制。
• 水下软体机器人：柔性胸鳍结构可集成到水下软体机器人，提供低扰动、高可控性的推进方式。
• 水下推进器：可作为水下推进器的振荡驱动单元，替代传统螺旋桨以实现仿生高效推进。
• 流体动力控制：通过调节振荡参数主动控制流体动力，实现推力与升力的协同优化。