CN104309788A 说 明书 3/5页 两端通正向电压时会产生延展变形，通负向电压时则会产生收缩变形，因此根据鳐鱼胸鳍 的运动学模型来控制压电纤维复合材料的通电时间和电压来控制压电纤维复合材料驱动 关节的运动时间和变形幅度。对同一波动胸鳍组件上的不同压电纤维复合材料驱动关节组 件进行分别控制，便可让胸鳍拟合出波动变形和摆动变形，实现类似于自然界中鳐鱼流畅 优雅的运动形态。 [0014]三、本发明的双波动胸鳍协同推进的仿鳐鱼水下航行器具有设计灵活、结构简单、 系统集成度高的优点。通过多个压电纤维复合材料驱动关节与柔性翼的一体化设计，以简 练的结构实现了利用波动胸鳍进行仿鳐鱼航行器的直线推进和转弯偏航等机动性，本发明 的动作行为与真实胸鳍的推进行为接近，仿生效果与自然界中真实鱼鳍游动差距很小，在 形态和运动效果方面都与真实鳐鱼较为相近，可用于仿生水下航行器的制作领域，在海洋 科学研究和产业应用中具有较好的前景。本发明可用作研究鱼类游动流体控制机理的实验 平台，也可用于科普展览、海洋探测等领域。 附图说明 [0015]图1是本发明的双波动胸鳍协同推进的仿鳐鱼水下航行器的立体结构示意图，图 2是图1的侧视图，图3是本发明的双波动胸鳍协同推进的仿鳐鱼水下航行器的主剖面示意 图，图4是本发明的腹腔底盘整体结构示意图，图5是本发明的波动胸鳍组件的立体结构示 意图，图6是图5的主剖面结构示意图，图7是压电纤维复合材料驱动关节在两侧分别通电 时的一种变形示意图，图8是压电纤维复合材料驱动关节在两侧分别通电时的另一种变形 示意图。 具体实施方式 [0016]具体实施方式一：结合图1-图6说明，本实施方式的双波动胸鳍协同推进的仿鳐 鱼水下航行器包括供电及控制模块3，它还包括腹腔组件和两套波动胸鳍组件5：腹腔组件 包括腹腔底盘1和腹腔顶盖7； [0017]每套波动胸鳍组件5包括柔性翼19、第一压电纤维复合材料驱动关节18、两个第 二压电纤维复合材料驱动关节17和两个第三压电纤维复合材料驱动关节16，柔性翼19内 嵌装有并列布置的第一压电纤维复合材料驱动关节18、两个第二压电纤维复合材料驱动关 节17和两个第三压电纤维复合材料驱动关节16，第一压电纤维复合材料驱动关节18水平 布置在柔性翼19的中部，两个第二压电纤维复合材料驱动关节17和两个第三压电纤维复 合材料驱动关节16分别以第一压电纤维复合材料驱动关节18为对称轴对称布置，第二压 电纤维复合材料驱动关节17位于第一压电纤维复合材料驱动关节18和第三压电纤维复合 材料驱动关节16之间，第二压电纤维复合材料驱动关节17的长度小于第一压电纤维复合 材料驱动关节的长度且第二压电纤维复合材料驱动关节17的长度大于第三压电纤维复合 材料驱动关节16的长度： [o018]腹腔顶盖7的开口端盖合在腹腔底盘1的开口端上且二者可拆卸密封连接，两套 波动胸鳍组件5以腹腔底盘1的中心线为对称轴对称布置，每套波动胸鳍组件5的柔性翼 19与腹腔底盘1可拆卸连接，供电及控制模块3安装在腹腔顶盖7与腹腔底盘1构成的封 闭空腔4中，供电及控制模块3分别与每套波动胸鳍组件5中的第一压电纤维复合材料驱 5