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  《船舶工程》自1979年創刊以來,在推動造船工業技術進步和促進船? ...

電機-智能材料復合型仿生鰭設計及分析

作者: 何建慧 章永華 林康 李子法    臺州職業技術學院機電工程學院 浙江臺州318000

關鍵詞: 波動鰭 鰭條 智能材料 形狀記憶合金 凸輪 曲柄滑塊機構

摘要:針對目前開發的仿生魚鰭驅動方式及其功能單一等不足,提出一種電機-智能材料復合型仿生鰭。首先介紹仿生鰭機構原理及設計思路,對仿生鰭單元的運動關系進行建模;結合動力學仿真軟件分析不同曲柄長度時鰭條運動角位移、角速度和角加速度隨時間的變化情況;最后試驗測試仿生鰭推進器的平均推進速度和平均推進力隨鰭條運動頻率的變化情況,并比較分析相同運動學參數下鰭條擺幅從根部至端部逐漸增大運動模式和鰭條擺幅從根部至端部等幅運動模式推進性能的差異。該研究充分利用機電系統響應速度快和驅動力大的優勢,結合智能材料形狀記憶合金功重比高和柔性驅動等優點,使仿生鰭不僅實現了兩種驅動方式上的融合,而且通過仿生鰭的多種運動方式(波動、擺動以及復雜三維柔性運動),滿足了巡游、轉彎以及穩定性調節等多種需求。


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