连续变形柔性连杆鱼尾推进机构设计与运动静力分析

作     者：刘嘉乐 陈根良 王皓 LIU Jiale;CHEN Genliang;WANG Hao

作者机构：上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFA0709001) 国家自然科学基金(52022056)资助项目 上海市科学技术委员会项目基金(21NL2600200) 

出 版 物：《机械设计与研究》 (Machine Design And Research)

年 卷 期：2024年第40卷第3期

页      码：64-69,74页

摘      要：针对现有水下仿生推进机构结构复杂、运动生硬、柔性不足、效率较低的问题,本文提出了一种新型鱼尾结构,通过弹性板的连续变形来模拟鱼尾的体干波曲线,差动驱动产生鱼尾往复摆动。该构型由两个变截面弹性板和尾鳍刚性平台组成,通过双侧直线驱动产生大尺度变形,在机构的末端产生类似于真实鱼类尾鳍的运动。针对该方案建立运动静力模型,用于模拟和计算不同驱动输入下尾部的位姿和驱动力,采用主轴分解法建立的协调连续变形模型,将弹性梁大变形问题转化串联机构静力学问题,进而通过梯度迭代法可以快速而准确地对运动静力模型进行求解。解析模型的建立为连续变形柔性鱼尾的运动控制提供了依据,实验验证了该方法的可行性。

主 题 词：仿生鱼 水下推进 柔性机构 主轴分解法 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.13952/j.cnki.jofmdr.2024.0100

馆 藏 号：203130861...