仿乌贼水下机器人系统设计与试验
熊剑锋1
符江繁2
郭燕涛1
林冲3
1.江西理工大学 机电工程学院,赣州 3410002.中南大学 极端服役性能精准制造全国重点实验室,长沙 4100833.江西理工大学 机电工程学院,赣州 341000;中南大学 极端服役性能精准制造全国重点实验室,长沙 410083
摘要：[目的]针对水下机器人在复杂环境中适应能力不足的问题,借鉴乌贼外形特征及波动-喷射复合运动模式,设计双驱动仿乌贼水下机器人,实现多模态协同推进,提升水下作业灵活性与适应性.[方法]首先,构建波动-类喷射复合驱动系统,波动推进机构通过多组摆杆与凸轮连杆驱动柔性鳍摆动,类喷射机构借助螺杆联动6组连杆控制耐压气囊体积,调节排水量产生推进力;其次,利用运动仿真验证执行机构轨迹合理性,以减小应力集中为目标优化摆杆结构;再次,通过材质对比试验筛选柔性鳍最优材料;最后,研制实物样机,开展浮潜、游动等多模态运动试验.[结果]仿真与试验结果表明,摆杆运动段前长从60 mm优化至70 mm、夹板厚度从4 mm优化至6 mm,应力与位移峰值显著降低;机器人浮潜平均速度为0.125 m/s,游动平均速度为0.25 m/s,橡胶材质柔性鳍推进效率最优;复合驱动方案可行.研究可为复杂水下机器人设计提供参考.
关键词：仿生乌贼水下机器人结构设计运动试验
分类号：TH122(机械设计、计算与制图)
资助基金：国家级大学生创新创业训练计划项目(202510407028)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 71-78 )
英文信息