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外文翻译-- 鱼类机器人的设计和动态分析 中文版.doc

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外文翻译-- 鱼类机器人的设计和动态分析 中文版.doc

鱼类机器人的设计和动态分析摘要本文介绍设计与分析“鱼样水下机器人”。为了发展游泳机器人像一条真正的鱼类,广泛的动力分析引用在研究鱼类的生物学特别是其机动性和推进作用。模拟游泳是为了实现carangiform的游泳。这是快速模拟游泳用它的尾巴和脚来进行推进。为了产生旋涡的配置,提供高效率的旋涡推动,已经应用尾鳍来偏航和冲击。为了潜水,保持身体平衡,使用一对胸鳍来运动。我们已经推导出PoTuna运动方程的两种方法。在第一种方法中,我们使用水下航行器的运动方程关于势流理论的力量推进。在第二种方法中,我们使用UVM(水下机器人,机械手)的运动方程。然后,我们比较这些结果。Ⅰ.引言在许多方面鱼是非常令人印象深刻的运动员,游泳潜水机器人可以像鱼一样比潜艇更优于使用推动。例如,鱼类机器人可能更安静,更灵活,可能更节能。大约70年前,JamesGray先生提出了所谓Gray的悖论,刺激大量的研究和争议[1],[2],[3]。悖论表明,如果一个活跃的游泳海豚的阻力等于一个刚性模型拖着同样的速度,海豚肌肉必须能够产生比典型的哺乳动物肌肉[1]至少多7倍的能耗。在最近多年来,Triantafylloueta1.[3],[4],[5]提出了一种Gray悖论的解释。他提出,鱼能够利用能源,在一个激流存在的漩涡中,通过贮藏涡和鱼的振荡游泳运动导致流动relaminization这有助于减少身体阻力[13]。各种各样的推进计划已经进行了调查,大多数鱼类的调查已经侧重于carangiform游泳。在carangiform游泳中,当推进机构运动主要局限于身体后部三分之一的尾巴[12]时,鱼身体前部三分之二就用一个刚性方式移动。Kelly校准[16],[17]在标准控制仿射形式的方法和几何框架上通过降低拉格朗日导出了一个下沉探测片的运动方程。截至目前,许多实验和动态的分析被浓缩在鱼类机器人[10],[11],[15]正向和回转运动上。在本文中,我们考虑设计一个carangiform鱼类机器人及其三维动态分析。我们已经推导出鱼类机器人的运动方程的两种方法。我们使用势流理论的力量和UVM(水下机器人,机械手)尾的方法。然后,我们比较这些成果。其余的文件被编织如下。第2节介绍了鱼类机器人(PoTuna)的设计。第3节介绍了鱼类机器人的动态模型。第4节包含一些结论性意见。II.设备硬件我们尝试建立一个高速,潜

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