单关节尾鳍推进式仿生机器鱼的设计与研究_毕业设计论文.docx

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

北京航空航天大学
本科生毕业设计(论文)任务书
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)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][J].华中科技大学学报,2007, 35(11):117-121.
[2]刘军考,[J].机器人,2000,22(5):427-432 .
[3]——鱼类推进机理[J].机器人ROBOT,2002,24(2):107-112.
[4] ——小型实验机器鱼的研制[J].机器人ROBOT,2002,24(3):234-239.

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 2013 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):


系(教研室) 主任(签字):
注:任务书应该附在已完成的毕业设计(论文)的首页。
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
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
Design and Research on a Biomimetic Robotic Fish with Single-joint Actuation Propelled by Caudal fin
Author:
Tutor:
Abstract
Imitating the style of the motion of fish mail in nature, this paper design and develop a single joint tail fin-propelled small robotic fish system. To meet the design specifications of the premise, it has a certain man-machine which is interactional and ornamental.
The whole design process is divided into mechanical design, software and hardware design. The three-dimensional desi