仿生機械魚怎麼運動
㈠ 仿生機器魚是怎樣實現上浮和下潛的和潛水艇的一樣么
仿生機器魚是屬於仿生機器人學的范疇,因此它涉及到機電、材料、流體力學、控制、能源、生物、通訊等學科。對它的研究可以帶動相關學科的發展,同時由魚類運動的特點還決定了仿生機器魚在一些特殊的領域具有不可替代的作用,同常規水下運動設備相比,仿生機器魚具有以下特點:
Ⅰ 推進效率高:魚類的高效率與其完善的流體性能有關。魚類通過尾鰭的擺動能消除螺旋槳產生的與推進方向垂直的渦流,產生與推進方向一致的渦流,並且整理尾流,使其具有更加理想的流體力學性能,從而提高效率。初步試驗表明機器魚的推進效率比常規水下設備高30%以上。採用機器魚作為水下機械可大大節省能量,提高能源利用效率,從而提高了水下作業時間和作業范圍。同時相對於目前的船舶,其高的推進效率可以節約大量的能源,在研究仿生機器魚推進機理的基礎上可以為新型船舶的設計提供新的思路。
Ⅱ 機動性能好:機器魚具有高速啟動、加速的性能,以及可在小范圍內實現不減速轉向運動。研究發現,生活在水中的依靠敏捷運動才能生存的魚類,可以不減速實現轉向運動,並且其轉向半徑只有其身體長度的10%~30%。而現在的機動船在轉向時其速度要降低50%以上,並且其轉向半徑大。由於採用身體波動式推進的機器魚體型細長,並且具有足夠的柔韌性,使其在空間狹窄、空間結構復雜的場所有著更良好的機動性能。因此它可以在波濤洶涌、地勢險峻的海洋環境中進行水下探測和水下作業。
Ⅲ 噪音低、隱蔽性能高:軍事應用方面,由於機器魚在雷達上的表現形式與生物魚類幾乎相同,能夠輕而易舉地躲過聲納的探測和魚雷的襲擊,出其不意的攻擊對方艦艇、基地,具有重大的軍事應用前景。而且在民用上,可以用於海洋生物觀察。
㈡ 古代發明一種仿生魚尾安裝在船尾左右搖擺可使船向魚兒擺尾那樣前進它是什麼
是搖櫓,是中國的獨創!
㈢ 仿生機械手,人手上帶一個類似手套,手怎麼運動機械手就怎麼運動,是什麼原理
機械手主來要由手部、運動源機構和控制系統三大部分組成。就像平衡器那樣,裡面有個塔輪,有個螺栓可以調節平衡重量.。主要是有一個程序的·,能計算出運轉圈數,嵌入式的系統代碼編寫機械程序,以及一些電子電路設計,實現一定的機器智能
㈣ 關於仿生機器魚三舵機魚尾擺動模型的C語言程序編寫問題
您能把程序給我看一下嗎
㈤ 汽車車身仿生魚身的原理和作用
當車輛速度達到一定程度的時候,會有很大一部分的能量會用於對抗風阻,而流線型是的車身,可以有效減小風阻,從而提高燃油經濟性和動力性。
希望對你有所幫助望採納謝謝
㈥ 怎樣把電機的旋轉變成仿生魚尾巴的搖擺
【仿生魚原理】
仿生機器魚主要是模仿機器魚的外形和運動規律,盡心環境數據收集。其模仿魚類外形和運動規律的目的是為了實現魚類高效的游動效率和良好的機動性。所以在仿生方面尤其注意魚體和魚鰭的模仿和控制。魚主要有背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭和尾鰭。
胸鰭:它的基本功能為運動、平衡和掌握運動方向。
腹鰭:主要協助背鰭、臀鰭維持魚體的平衡,並有輔助魚體升降和拐彎功能。
尾鰭:有平衡、推進和轉向的作用,尾的扭曲和伸直使魚體產生前進運動。
魚類的運動方式主要為波浪式運動,或稱游泳。藉助於連續的肌節收縮與舒張,從頭部開始的收縮在身體兩側交替進行,形成波浪式的傳遞,使收縮波傳向尾部,身體則向收縮的一側彎曲使成S型。收縮在尾部結束,尾部將收縮的力傳給水,這個力被水以同等大小、但方向相反的反作用力作用於尾部。這個力向前的分力是魚體向前運動的主要推進力。
【運動實現方式】
仿生機器魚的推進方式主要有兩種:擺動式和波動式。
波動式是指在游動過程中整個推進結構都參與了大振幅的波動,並且在推進長度上至少提供一個完整的波形。擺動式是指推進結構繞著基體轉動,並不呈現波的形狀。一般來說,波動式常指身體波動式,擺動式常指尾鰭擺動式。相對於尾鰭擺動式而言,身體波動式推進效率較低,但機動性較好。而尾鰭擺動式具有很高的推進效率,適於長時間、長距離巡遊,不足之處是機動性較差。
目前大多數的仿生機器魚都採用了擺動推進方式。使用伺服電動機經過換向齒輪組換向,帶動擺桿擺動,擺桿末端的銷軸推動一端固定於機器魚骨架上另一端自由的彈性薄板往復擺動。通過控制系統控制彈性薄板的擺動方式的不同,控制機器魚的游動方式不同。擺桿左右對稱的擺動,機器魚前進,改變擺幅和頻率可以控制機器魚前進的速度;擺桿偏在半邊擺動,比如偏在左半邊擺動可以使魚向左轉彎,機器魚轉彎,改變擺桿的擺幅和頻率可以控制機器魚轉彎的半徑。
㈦ 機器魚的工作模式
機器魚唯一的動力來自尾巴。這片尾巴,由後部伸出的一隻機械臂帶動。機械臂由大臂和小臂組成,位置有點像尺骨與橈骨。它們分別接到兩只電機上,做不同運動。盡管構造簡單,合起來就可能構成復雜的動作。你可以想像一隻拿著扇子的手———肘關節也可以扭動,腕關節也可以扭動。
機器魚模仿的是魚或海豚的動作。魚和海豚尾巴的劃水動作看似簡單,其實需要專門的仿生學研究其軌跡,得出相應的演算法,好指揮機械尾巴運動,做到盡量平滑。細看這條尾巴,既不同於金槍魚等海魚尾巴的形狀,也不同於一般淡水魚的尾巴。據介紹,這是通過多次試驗比較優化的形狀,其劃動效率最高。
具體可以分為三種:
a. Anguilliform:(鰻狀的)通過整體身軀肌肉的波動來游動,像鰻魚一樣
b. Carangiform:通過尾鰭和與尾部相連的身軀擺動來游動,像鮭魚,金槍魚,旗魚
c. Ostraciifrom:只通過尾鰭的擺動而不利用身體擺動而進行泳動 而從魚的游動所依靠的生理部位和推進原理來說,可以分為兩大類為BCF類和MPF類,BCF(body and/or caudal fin),這類魚主要依靠身體和尾部的擺動來游動,MPF(median and/or paired fin),這類魚依靠身體中部的腹鰭來游動。以下所採用的機器魚類模型便是BCF類,是一種基本的魚類模型,依靠身體的後半部分和尾鰭進行擺動而游動。 螺旋槳在高速旋轉時會產生過多不需要的紊流、非定常的渦流和熱量,還會伴隨產生大量的空泡噪音、擾動噪音。而魚類的游動方式擺動頻率低、柔性好,能最大限度地降低其它不必要的能量損失,充分利用並控制渦流,不產生漩渦尾跡,有利於隱身和突防,具有重要的軍事價值。
研究撲翼就必須從飛行生物進化的撲翼獲得仿生靈感,其飛行能力和技巧的多樣性多半來源於他們翅膀的多樣性和微妙復雜的翅膀運動模式。
㈧ 請問怎麼講旋轉運動變為左右擺動,有人做仿生潛艇模擬魚尾巴左右的擺動來推動前進,不知道怎麼實現
齒輪傳動裝置,原理很簡單,關鍵是用多大的齒輪,和找到齒輪的運動軌跡,這是最簡單的,不過制動性能不是很好,稍微復雜一點的就是找一個玩具來回運動的那種,稍微為改裝一下就行了
㈨ 我想做一個機械魚 但想不出來怎麼實現機械魚的沉浮 哪個高手幫幫忙啊
用氣囊啊!類似於魚鰾。。。。~~雖然我是外行,仿生機械的原理還是顯而易見的啊!~~~
㈩ 如果要做仿生魚又怎樣控制魚轉彎呢
模仿生物的形態,特點和特殊功能而創造出來的東西。 從你身上發明出傻瓜仿生學的研究主要包括:力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。