一种变刚度摆动推进柔性仿生鱼的制作方法

摘要

本发明涉及一种变刚度摆动推进柔性仿生鱼的制作方法，步骤1：选取所研究的生物鱼并测量相关生物参数；步骤2：选择合适的驱动单元和机械传动机构；步骤3：选择制作柔性仿生鱼体的粘弹性材料；步骤4：将驱动单元和机械传动机构固定在仿生鱼模具内的某一位置，然后用已选择的粘弹性材料进行浇注，凝固后最终完成粘弹性柔性仿生鱼的制作；步骤5：将制成的粘弹性柔性仿生鱼在对应的驱动频率下进行试验，测量其游动性能。本发明的优点是：整体结构简单；外形匹配程度高，游动效果好，且鱼体质量配重较灵活，仿生性能较好；可通过改变鱼体的粘弹性材料以及鱼体的驱动单元的幅值、频率等进行参数优化，进而获得柔性仿生鱼的快速高效的游动性能。

主权项

一种变刚度摆动推进柔性仿生鱼的制作方法，其特征在于，步骤具体为：步骤1：选取所研究的生物鱼并测量相关生物参数选择生物鱼作为仿生对象，测量鱼体外形尺寸和密度，然后将鱼体外形分为一定间隔，并分别测量鱼体各段横截面的长度，宽度，面积，最后根据鱼体外形尺寸制作柔性仿生鱼模具；步骤2：选择合适的驱动单元和机械传动机构所选择的驱动单元性能指标为驱动幅值和驱动频率，设计对应的机械传动装置，使传递到鱼体尾部的力矩为一定频率的确定幅值的往复摆动运动；步骤3：选择制作柔性仿生鱼体的粘弹性材料结合鱼体的生物参数和仿生鱼的驱动特性，将流体中的柔性鱼体作为伯努利‑欧拉柔性梁进行受力分析，计算柔性鱼体对应自然频率下的所需材料的弹性模量，根据现有的粘弹性材料，选择合适的材料制作柔性鱼体，来满足鱼体刚度的要求；步骤4：将驱动单元和机械传动机构固定在仿生鱼模具内的某一位置，然后用已选择的粘弹性材料进行浇注，凝固后最终完成粘弹性柔性仿生鱼的制作；步骤5：将制成的粘弹性柔性仿生鱼在对应的驱动频率下进行试验，测量其游动性能；若未达到所需的实验要求将并进一步优化参数，在设计频率附近调整驱动频率或重新实验。