CN104816808A 说明书 1/5页 一种仿生波动长鳍水下推进器 技术领域 [0001]本发明属于仿生机器鱼技术领域，涉及一种仿生波动长鳍水下推进器，尤其涉及 一种模仿长刀鱼游动方式的仿生波动长鳍水下推进器。 背景技术 [0002]近年来，自主水下航行器(AUVs)己被广泛应用于海洋开发、海洋研究、水下环境 保护等领域。螺旋桨等传统的水下推进器会在尾迹中会产生大量大带宽的噪声，导致一些 水下生态系统遭到严重破坏，并且还具有效率低，机动性差等缺点。而鱼类经过长时间的演 化，进化出了各种高效、高机动的推进方式。模拟鱼类推进方式，研发高性能、高机动性、对 环境扰动小的智能仿生水下机器人引起了越来越多研究人员的兴趣。 [0003]根据鱼类游动时身体产生推力部位的不同，可以将鱼类游动模式分为身体/尾鳍 模式(Body and/,or Caudal Fin,BCF)和中央鳍/对鳍模式(Median and/or Paired Fin, MPP),采用MPF模式游动的鱼类通常依靠波动的长鳍产生推力来进行游动，相比BCP模式的 鱼类，它们在低速、复杂环境下往往具有更好的机动性和稳定性。 [0004] 据现有文献，最早进行仿MP℉模式鱼类实验研究的是英国赫瑞瓦特大学，他们于 2001年设计了一种长鳍驱动装置，其中包含8个并行排列的的鳍条，鳍条通过柔性薄膜形 成一条长鳍，并通过气动装置驱动鳍条实现长鳍的波动，并可通过改变行波方向来改变推 力方向，但由于气动驱动器体积和惯性较大，难以投入实际应用。经过多年的研究发展，国 内外研究人员逐渐研制出了多种MP℉模式的仿生机器鱼系统。在国外，美国西北大学在研 究电鳗游动机理的基础上开发了一种长腹鳍波动推进装置：新加坡南洋理工大学在深入研 究长鳍波动推进机理的基础上，研制了相应的长鳍波动推进系统。在国内，国防科技大学率 先开展了仿生波动长鳍推进器的研究，并研制了多种仿生波动鳍推进实验装置。 [0005]上述长鳍推进装置能实现前进、后退运动，但游动速度较慢，因结构限制，难以实 现水下快速三维运动，且可扩展性不强，对研制新型水下推进器的指导作用有限。中科院自 动化所曾模仿鳐鱼研制了一种靠胸鳍波动推进的仿生机器鱼，其能实现前进、后退、上升、 下潜等多模态运动，但因为其长鳍上舵机和鳍条数量较少，鳍面上最多只能实现1个正弦 波形的波动，机器鱼所能进行的运动种类受到限制。 发明内容 [0006]针对现有技术中存在的以上问题，基于模块化思想，设计了一种即可在水中独立 地模拟刀鱼进行快速稳定三维运动，又可安装在水下机器平台两侧模拟鳐鱼运动的仿生波 动长鳍水下推进器。 [0007]为实现上述目的，本发明一种仿生波动长鳍水下推进器，采取以下技术方案包括： 上半筒、下半筒、密封圈、螺丝孔、气门嘴芯、防水插头、多个第一锥齿轮、多个鳍条、长鳍、控 制电路板、多个第一舵机、多个压条、第一轴承座、配重块、丝杆、第二舵机、螺丝孔、电池组 件，以及多路第一舵机动力输出结构由一长轴、多个鳍条座、多个第二轴承座、多个轴套、多 4