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無錫太湖學院
信 機 系 機械工程及自動化 專業(yè)
畢 業(yè) 設 計論 文 任 務 書
一、題目及專題：
1、題目 多關節(jié)魚形機器人的設計
2、專題
二、課題來源及選題依據(jù)
隨著人類的發(fā)展，對資源的需求不斷增加。陸上資源的日益緊缺，讓我們把目光投向海洋。21世紀是海洋開發(fā)的世紀，水下機器人在海洋環(huán)境研究、海洋資源探測和開發(fā)等民用領域和海洋軍事方面具有廣闊的應用前景和巨大的潛在價值，吸引了人們更多的注意力。利用仿生學原理，開發(fā)類似海豚或金槍魚的操縱與推進技術是一個很有前途的研究方向之一。
上世紀三十年代起，人類開始對魚類游動進行觀察，提出了大量關于魚類游動機理的解釋。近年來，隨著人類對魚類游動機理了解的加深，同時伴隨著仿生學、流體力學、機器人學的進步，計算機、傳感器和智能控制技術的快速發(fā)展，以及新型材料的不斷涌現(xiàn)，對仿生水下機器人技術的研究達到了一個新的頂峰，涌現(xiàn)了大量基于魚類游動機理的仿生水下機器人。
三、本設計（論文或其他）應達到的要求：
根據(jù)水下魚形機器人的設計方案進行仿真，分析運動規(guī)律及校核機構。利用UG中三維建模、運動仿真及設計仿真等模塊，對已經(jīng)設計好的機器魚進行系統(tǒng)仿真，并比較輸出數(shù)值和計算數(shù)值的關系，從而完善設計過程。主要對機器魚的四個部分進行分析，分別是驅(qū)動機構、沉浮機構、轉(zhuǎn)向機構、充電機構。其中，驅(qū)動機構由尾部擺動機構實現(xiàn)，魚身后半部和魚尾的兩節(jié)做有相位差的擺動，通過擺動來擊打水從而推動魚身前進。沉浮功能由魚身前半部分的側鰭通過轉(zhuǎn)動一定角度來實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向功能，由魚身前半部分的鰭通過轉(zhuǎn)動一定的角度來實現(xiàn)的，鰭與魚身豎直方向的夾角的改變使其受到水的推動力的向左或者向右的分力，從而使魚身可以繞其重心進行旋轉(zhuǎn)。外形設計是根據(jù)金槍魚的外形進行多次擬合而歸納而成的。最終對整個機器魚進行配重，使重力中心和浮力中心在一條直線上，保證機器魚能在水中平穩(wěn)正常運動，同時控制模塊中植入遠程通信功能。
四、接受任務學生：
機械91 班 姓名 周躍
五、開始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月20日
六、設計（論文）指導（或顧問）：
指導教師 簽名
簽名
教研室主任 簽名
〔學科組組長研究所所長〕 簽名
系主任 簽名
2013年5月20日