仿海蟹机器人自主游动仿真及实验研究

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仿海蟹机器人自主游动仿真及实验研究
两栖生物具备在陆地、水下及其过渡地带的运动能力,拥有良好的环境适应性,将其运动性能应用于仿生机器人研究对于探索海洋未知环境和丰富水下机器人推进技术具有重要意义和实用价值。浅滩环境长期受水流侵蚀和泥沙堆积作用,底栖和浮游生物大量繁殖,其独特的两栖环境使传统水下机器人的应用受到限制,而生物鳍或水翼的推进模式具有往复性,可以摆脱植物缠绕且推进性能优越,可为两栖仿生机器人的研究提供借鉴。
本文通过介绍仿生水下机器人及生物自主游动仿真和实验研究的发展现状,选择典型的两栖浅滩生物海蟹作为研究对象,根据仿生学观测研制了仿海蟹机器人样机,建立了游泳桨水动力学模型并规划双桨游动步态,在此基础上分析了各步态的动力学性能,利用CFD法对仿海蟹机器人进行了自主游动仿真,最后搭建了测试平台开展自主游动实验研究,力求完善仿海蟹机器人游泳桨推进技术。设计了仿海蟹机器人本体结构和控制系统。

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关键词：机器人 发展现状 控制系统 浮游生物 研究对象