仿生海扁虫机器人波动鳍设计与研究  

Design and Research on Flapping Fins of Bionic Flatworm Robot

作　　者：肖远超 夏海 王谦 侯恩扬 夏铭 秦涛 XIAO Yuan-chao;XIA Hai;WANG Qian;HOU En-yang;XIA Ming;QIN Tao(School of Mechanical Engineering,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053,Hubei,China)

机构地区：[1]湖北文理学院机械工程学院,湖北襄阳441053

出　　处：《机械研究与应用》2025年第2期88-89,94,共3页Mechanical Research & Application

基　　金：2023年度大学生创新创业训练计划项目:仿生海扁虫水下探测机器人(编号:202310519015);湖北文理学院2024年研究生创新计划项目:自适应管径竖井救援机器人研究(编号:YCX202403);湖北文理学院2024年研究生创新计划项目:移动机器人室内定位与路径规划研究(编号:YCX202408)。

摘　　要：该文基于海洋开发、水下探测和海洋保护等现实需求,运用仿生学和机器人学原理设计了一种新型仿生海扁虫机器人。该机器人双侧对称布置了多组联动的摆动导杆式波动鳍,可实现正弦式的运动拍水动作,并能驱动机器人进行水下仿生游动。通过建立仿生海扁虫机器人摆动导杆式波动鳍的运动学模型,分析确定了仿生海扁虫机器人的运动学参数。摆动导杆式波动鳍运动仿真分析结果验证了机器人可稳定游动,运动模型建立正确,证明了设计方案和理论分析的正确性,为水下仿生机器人设计提供了新的解决方案。In response to the real-world needs of marine development,underwater detection,and marine protection,a novel bionic flatworm robot is designed based on the principles of bionics and robotics.The robot uses a multi-group of symmetrically arranged and interconnected flapping fins to achieve sinusoidal flapping motion,which drives the robot′s underwater bionic swimming.The kinematic model of the flapping fins is established,and the kinematic parameters of the bionic flatworm robot are analyzed and determined.The motion simulation results of the flapping fins verify that the robot can swim stably,the motion model is established correctly,and the correctness of the design scheme and theoretical analysis is proved,which provides a new solution for the design of underwater bionic robots.

关 键 词：仿生海扁虫机器人 波动鳍 摆动导杆机构 运动学 仿真分析 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]