生物柔性水禽鳍状肢

低雷诺数下真实耦合

针对刚性骨骼与柔性组织内禀耦合的仿生系统，提供一套能复现水禽鳍状肢超冗余大变形运动学的计算框架，捕捉粘弹性与各向异性特征。

Huang, Jinguo · 王田苗 · 梁建宏 · Yang, Xingbang · Haodong, Wang · 康桂霞

Advanced Intelligent Systems 2023

参数信息

流体推力

5 N

流体力矩

0.45 N m

转动操作时间

0.8 s

技术优势

建模逼真

采用骨骼蒙皮算法处理柔性体与刚性体的附着变形，能够捕捉高度顺应性刚柔耦合三维模型的粘弹性和各向异性特征。

验证充分

计算得到的5 N流体力和0.45 N m流体力矩与前人实验数据一致，证明方法可靠。

应用场景

• 水下仿生推进：为水下机器人提供高效推进，代替传统螺旋桨或刚性推进器。
• 柔性机器人：展示柔性材料与刚性骨架协同的控制方法，指导软体执行器设计。
• 仿生机器人：利用鳍状肢多自由度运动实现高机动性，提升仿生机器人环境适应力。