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無(wú)錫太湖學(xué)院
信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書(shū)
一、題目及專題：
1、題目 多關(guān)節(jié)魚(yú)形機(jī)器人的設(shè)計(jì)
2、專題
二、課題來(lái)源及選題依據(jù)
隨著人類的發(fā)展，對(duì)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(jì)是海洋開(kāi)發(fā)的世紀(jì)，水下機(jī)器人在海洋環(huán)境研究、海洋資源探測(cè)和開(kāi)發(fā)等民用領(lǐng)域和海洋軍事方面具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在價(jià)值，吸引了人們更多的注意力。利用仿生學(xué)原理，開(kāi)發(fā)類似海豚或金槍魚(yú)的操縱與推進(jìn)技術(shù)是一個(gè)很有前途的研究方向之一。
上世紀(jì)三十年代起，人類開(kāi)始對(duì)魚(yú)類游動(dòng)進(jìn)行觀察，提出了大量關(guān)于魚(yú)類游動(dòng)機(jī)理的解釋。近年來(lái)，隨著人類對(duì)魚(yú)類游動(dòng)機(jī)理了解的加深，同時(shí)伴隨著仿生學(xué)、流體力學(xué)、機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)、傳感器和智能控制技術(shù)的快速發(fā)展，以及新型材料的不斷涌現(xiàn)，對(duì)仿生水下機(jī)器人技術(shù)的研究達(dá)到了一個(gè)新的頂峰，涌現(xiàn)了大量基于魚(yú)類游動(dòng)機(jī)理的仿生水下機(jī)器人。
三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：
根據(jù)水下魚(yú)形機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真，分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律及校核機(jī)構(gòu)。利用UG中三維建模、運(yùn)動(dòng)仿真及設(shè)計(jì)仿真等模塊，對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的機(jī)器魚(yú)進(jìn)行系統(tǒng)仿真，并比較輸出數(shù)值和計(jì)算數(shù)值的關(guān)系，從而完善設(shè)計(jì)過(guò)程。主要對(duì)機(jī)器魚(yú)的四個(gè)部分進(jìn)行分析，分別是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、沉浮機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、充電機(jī)構(gòu)。其中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由尾部擺動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，魚(yú)身后半部和魚(yú)尾的兩節(jié)做有相位差的擺動(dòng)，通過(guò)擺動(dòng)來(lái)?yè)舸蛩畯亩苿?dòng)魚(yú)身前進(jìn)。沉浮功能由魚(yú)身前半部分的側(cè)鰭通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向功能，由魚(yú)身前半部分的鰭通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，鰭與魚(yú)身豎直方向的夾角的改變使其受到水的推動(dòng)力的向左或者向右的分力，從而使魚(yú)身可以繞其重心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。外形設(shè)計(jì)是根據(jù)金槍魚(yú)的外形進(jìn)行多次擬合而歸納而成的。最終對(duì)整個(gè)機(jī)器魚(yú)進(jìn)行配重，使重力中心和浮力中心在一條直線上，保證機(jī)器魚(yú)能在水中平穩(wěn)正常運(yùn)動(dòng)，同時(shí)控制模塊中植入遠(yuǎn)程通信功能。
四、接受任務(wù)學(xué)生：
機(jī)械91 班 姓名 周躍
五、開(kāi)始及完成日期：
自2012年11月12日 至2013年5月20日
六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：
指導(dǎo)教師 簽名
簽名
教研室主任 簽名
〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 簽名
系主任 簽名
2013年5月20日