哈尔滨工业大学工学博士学位论文 30g,实现了仿亚鲹科模式直线游动和仿鲹科模式游动，最大游速112mm/s, 最小转弯半径136mm。而后利用柔性鳍单元研制了仿乌贼鳍推进器、仿进水 膜和腕鳍等机器乌贼原型的关键结构。仿乌贼鳍推进器采用10个双面柔性鳍 单元，模拟短鳍乌贼鳍的摆动，实现了40mm/s的最大游动速度和22°/s的最 大打转游动速度。 机器乌贼原型的脉冲喷射推进由仿外套膜推进器来实现。仿外套膜采用 SMA丝模拟乌贼的环状肌，可实现主动收缩、靠弹性能回复的动作。SMA弹 簧驱动的单次脉冲喷射推进器验证了喷射推进的可行性。设计了平行布丝和垂 直布丝两种SMA丝驱动的仿外套膜结构，并结合Brinson本构模型建立了动 作理论模型。应用PWM波可提高仿外套膜动作频率，并减小能量消耗。研制 的5个仿外套膜结构都达到了-6%以上的最大内侧应变。研制了仿外套膜推进 器，其中采用平行布丝结构的仿外套膜质量799g。实验中该推进器的最大外 径应变为-8.8%，且在0.6-1.2s内平均速度为56mm/s。 本文对机器乌贼原型的关键技术进行了研究，研制了仿乌贼鳍推进器、仿 进水膜、腕鳍和仿外套膜推进器，为机器乌贼的实用化奠定了基础。 关键词：机器乌贼：肌肉性静水骨骼：弹性机制：柔性鳍单元：仿乌贼鳍推进 器：仿外套膜推进器 --哈尔滨工业大学工学博士学位论文 - II - 30 g，实现了仿亚鲹科模式直线游动和仿鲹科模式游动，最大游速 112 mm/s， 最小转弯半径 136 mm。而后利用柔性鳍单元研制了仿乌贼鳍推进器、仿进水 膜和腕鳍等机器乌贼原型的关键结构。仿乌贼鳍推进器采用 10 个双面柔性鳍 单元，模拟短鳍乌贼鳍的摆动，实现了 40 mm/s 的最大游动速度和 22°/s 的最 大打转游动速度。 机器乌贼原型的脉冲喷射推进由仿外套膜推进器来实现。仿外套膜采用 SMA 丝模拟乌贼的环状肌，可实现主动收缩、靠弹性能回复的动作。SMA 弹 簧驱动的单次脉冲喷射推进器验证了喷射推进的可行性。设计了平行布丝和垂 直布丝两种 SMA 丝驱动的仿外套膜结构，并结合 Brinson 本构模型建立了动 作理论模型。应用 PWM 波可提高仿外套膜动作频率，并减小能量消耗。研制 的 5 个仿外套膜结构都达到了-6%以上的最大内侧应变。研制了仿外套膜推进 器，其中采用平行布丝结构的仿外套膜质量 799 g。实验中该推进器的最大外 径应变为-8.8%，且在 0.6-1.2 s 内平均速度为 56 mm/s。 本文对机器乌贼原型的关键技术进行了研究，研制了仿乌贼鳍推进器、仿 进水膜、腕鳍和仿外套膜推进器，为机器乌贼的实用化奠定了基础。 关键词：机器乌贼；肌肉性静水骨骼；弹性机制；柔性鳍单元；仿乌贼鳍推进 器；仿外套膜推进器