（毕业设计论文）仿生机器鱼毕业设计论文.docx

单 位 代 码 10006 学 号 分 类 号 TP242.6 B E I H A N G U N I V E R S I T Y 毕业设计(论文) 单关节尾鳍推进式仿生机器鱼的 设计与研究 学院名称 机械工程及自动化学院 专业名称 机械制造 学生姓名 指导教师 2 0 1 3 年 6 月 北京航空航天大学 本 科 生 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 任 务 I、 毕业设计(论文)题目： 单关节尾鳍推进式仿生机器鱼的设计与研究 Ⅱ、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 单关节尾鳍推进式仿生机器鱼是由电机、舵机及其控制部分组成的机 电一体化仿生设备。1.功能指标：(1)完成前进、左右转弯和上浮下潜； (2)用遥控器控制，三档调速；(3)电池可充电。2 .性能指标：(1) 体积：300mm×100mm×150mm; (2)最大前进速度200mm/s;(3)最大 下潜深度500mm;(4)续航能力2h:(5)转弯半径400mm。 Ⅲ、毕业设计(论文)工作内容： 1、了解国内外仿生机器鱼的研究现状，完成调研报告。 2、进行市场调研，完成电机、电池、舵机、遥控器等部件的选型。 3、对机器鱼各功能单元进行划分和设计，完成机器鱼机械结构的三维建 模 。 4、完成需加工零件的二维图纸，并完成零部件加工。 5、零部件装配，调试及测试。 6、完成多种尾鳍外形、多种频率的驱动效率的实验研究。 IV、 主要参考资料： [1]于凯.仿鱼推进的实验研究[J].华中科技大学学报，2007,35(11):117-121. [2]刘军考，陈在礼.水下机器人新型仿鱼鳍推进器[J].机器人，2000,22(5):427- 432. [3]梁建宏.水下仿生机器鱼的研究进展I——鱼类推进机理[J].机器人 ROBOT,2002,24(2):107- 112. [4]梁建宏.水下仿生机器鱼的研究进展Ⅱ——小型实验机器鱼的研制[J].机 器 人 R O B O T , 2 0 0 2 , 2 4 ( 3 ) : 2 3 4 - 2 3 9 . 机械工程及自动化 学 院 ( 系 ) 机 械 制 造 专业类 班 学生 毕业设计(论文)时间： 2013 年 3 月 4 日 至 2 0 1 3年 6 月 11 日 答辩时间： 年 月 日 成 绩： 指导教师： 兼职教师或答疑教师(并指出所负责部分): 主任系 ( 教 研 室 ) ( 签 字 ) : 主任 注：任务书应该附在已完成的毕业设计(论文)的首页。 北京航空航天大学毕业设计 (论文) 第 页 本人声明 我声明，本论文及其研究工作是由本人在导师指导下独立完成的，在 完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 作者 ： 签字 ： 时间：2013年6月 北京航空航天大学毕业设计 (论文) 第 1 页 单关节尾鳍推进式仿生机器鱼的设计与研究 学 生： 指导老师： 摘 要 本文模仿自然界中真实鱼类尾鳍摆动模式，自主设计研发一套单关节尾鳍推进式 的小型机器鱼系统，满足设计功能和性能指标，其具人机进行交互性和观赏性。 整个设计过程分为机械结构设计，软/硬件设计。本文借助三维设计软件 Solidworks进行机械结构建模，并对机械结构做干涉检验以及运动仿真，借助Arduino 集成开发编译环境，编写控制程序，并选用配套硬件电路板完成电机控制、遥控通信 等任务。 经多次实验优化，最终开发出较高推进效率的尾鳍，并测试高效尾鳍推进下机器 鱼的最大航行速度、转弯半径、最大上浮/下潜速度等性能指标，同时选用合适的遥控 通信技术，实现了机器鱼在一定水深范围内的自由遥控控制。 此外，对机器鱼外壳做了美化处理，并对其他项目指标进行测试，如浸泡密封测 试、续航时间测试等。测试表明，所有功能和性能均满足设计要求。 关键词： 机器鱼，观赏型，遥控，尾鳍推进 北京航空航天大学毕业设计 (论文) 第 Ⅱ 页 Design and Research on