大家好，今天小編關(guān)注到一個(gè)比較有意思的話(huà)題，就是關(guān)于仿生機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的問(wèn)題，于是小編就整理了2個(gè)相關(guān)介紹仿生機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的解答，讓我們一起看看吧。
仿生機(jī)器魚(yú)原理及應(yīng)用？
這種機(jī)器魚(yú)是科學(xué)家們根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)制造的，它們游動(dòng)起來(lái)酷似真正的鯉魚(yú)，身體在發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下來(lái)回擺動(dòng)，并用鰭和尾來(lái)改變它們的游動(dòng)方向，其游動(dòng)速度可望達(dá)每秒半米。
它們將分別配備不同的傳感器來(lái)探測(cè)不同的污染物，之后科學(xué)家再用這些數(shù)據(jù)繪制實(shí)時(shí)的水污染3D圖，好讓環(huán)保部門(mén)***取最好辦法來(lái)清除這里的污染物?？茖W(xué)家表示，他們會(huì)讓這些機(jī)器魚(yú)充電一次就能在水中持續(xù)游動(dòng)24小時(shí)。
美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員已經(jīng)成功地研制出三條機(jī)器魚(yú)，在水中游泳時(shí)可互相交流。該機(jī)器魚(yú)，就像真魚(yú)一樣，依靠鰭游泳。機(jī)器魚(yú)還能追逐獵物，如漂流物或小魚(yú)。機(jī)器魚(yú)的后部有兩片平行于水面的尾舵，隨著尾舵轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器魚(yú)可以上浮和下潛。還有一條豎直的尾鰭，用來(lái)保證平穩(wěn)。機(jī)器魚(yú)唯一的動(dòng)力來(lái)自尾巴。這片尾巴，由后部伸出的一只機(jī)械臂帶動(dòng)。機(jī)器魚(yú)模仿的是鮭魚(yú)的動(dòng)作。鮭魚(yú)的劃水動(dòng)作看似簡(jiǎn)單，其實(shí)科學(xué)家需要利用專(zhuān)門(mén)的仿生學(xué)研究其軌跡，得出相應(yīng)的算法，好指揮機(jī)械尾巴運(yùn)動(dòng)，做到盡量平滑。
仿生機(jī)器魚(yú)是一種機(jī)械裝置，它是集多種仿生技術(shù)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，它的形態(tài)與生物魚(yú)類(lèi)非常相似，可以有效模擬出魚(yú)類(lèi)的阻力移動(dòng)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的水中探測(cè)作業(yè)。
仿生機(jī)器魚(yú)的應(yīng)用非常廣泛，可以用于海洋工程監(jiān)視、水下物質(zhì)檢測(cè)、海洋環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)、海洋生物***檢測(cè)、漁業(yè)學(xué)研究等等應(yīng)用場(chǎng)景。它可以替代人力進(jìn)行涉水檢測(cè)，這可以有效降低人們涉水檢測(cè)的危險(xiǎn)和成本，大大減少人們的損失和損失。此外，仿生機(jī)器魚(yú)還可以用于***、教育等場(chǎng)合，讓更多的人了解到有關(guān)機(jī)器魚(yú)的知識(shí)。
【仿生魚(yú)原理】
仿生機(jī)器魚(yú)主要是模仿機(jī)器魚(yú)的外形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，盡心環(huán)境數(shù)據(jù)收集。其模仿魚(yú)類(lèi)外形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的是為了實(shí)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)高效的游動(dòng)效率和良好的機(jī)動(dòng)性。所以在仿生方面尤其注意魚(yú)體和魚(yú)鰭的模仿和控制。魚(yú)主要有背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭和尾鰭。
胸鰭：它的基本功能為運(yùn)動(dòng)、平衡和掌握運(yùn)動(dòng)方向。
腹鰭：主要協(xié)助背鰭、臀鰭維持魚(yú)體的平衡，并有***魚(yú)體升降和拐彎功能。
尾鰭：有平衡、推進(jìn)和轉(zhuǎn)向的作用，尾的扭曲和伸直使魚(yú)體產(chǎn)生前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
原理,參照魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的推進(jìn)機(jī)理,利用機(jī)械、電子元器件或智能材料來(lái)實(shí)現(xiàn)水下推動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置。
應(yīng)用，在生物研究領(lǐng)域，它可以***研究魚(yú)類(lèi)游動(dòng)機(jī)理，探索魚(yú)群效應(yīng)等魚(yú)游生物學(xué)現(xiàn)象；在工程領(lǐng)域，它可以在狹窄或危險(xiǎn)的水下環(huán)境中開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)、救撈、考古、設(shè)備檢修、海洋地圖測(cè)繪、海洋生物拍攝、可燃冰探測(cè)等工作。它還可以在海洋館中代替珍稀野生魚(yú)類(lèi)以供科普。一些企業(yè)也從中獲得啟發(fā)，比如豐田汽車(chē)利用箱鲀構(gòu)造生產(chǎn)車(chē)型。
仿生魚(yú)擺動(dòng)原理？
【仿生魚(yú)原理】
仿生機(jī)器魚(yú)主要是模仿機(jī)器魚(yú)的外形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，盡心環(huán)境數(shù)據(jù)收集。其模仿魚(yú)類(lèi)外形和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的是為了實(shí)現(xiàn)魚(yú)類(lèi)高效的游動(dòng)效率和良好的機(jī)動(dòng)性。所以在仿生方面尤其注意魚(yú)體和魚(yú)鰭的模仿和控制。魚(yú)主要有背鰭、胸鰭、腹鰭、臀鰭和尾鰭。
胸鰭：它的基本功能為運(yùn)動(dòng)、平衡和掌握運(yùn)動(dòng)方向。
腹鰭：主要協(xié)助背鰭、臀鰭維持魚(yú)體的平衡，并有***魚(yú)體升降和拐彎功能。
尾鰭：有平衡、推進(jìn)和轉(zhuǎn)向的作用，尾的扭曲和伸直使魚(yú)體產(chǎn)生前進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
魚(yú)類(lèi)的運(yùn)動(dòng)方式主要為波浪式運(yùn)動(dòng)，或稱(chēng)游泳。借助于連續(xù)的肌節(jié)收縮與舒張，從頭部開(kāi)始的收縮在身體兩側(cè)交替進(jìn)行，形成波浪式的傳遞，使收縮波傳向尾部，身體則向收縮的一側(cè)彎曲使成S型。收縮在尾部結(jié)束，尾部將收縮的力傳給水，這個(gè)力被水以同等大小、但方向相反的反作用力作用于尾部。這個(gè)力向前的分力是魚(yú)體向前運(yùn)動(dòng)的主要推進(jìn)力。
【運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式】
仿生機(jī)器魚(yú)的推進(jìn)方式主要有兩種：擺動(dòng)式和波動(dòng)式。
波動(dòng)式是指在游動(dòng)過(guò)程中整個(gè)推進(jìn)結(jié)構(gòu)都參與了大振幅的波動(dòng)，并且在推進(jìn)長(zhǎng)度上至少提供一個(gè)完整的波形。擺動(dòng)式是指推進(jìn)結(jié)構(gòu)繞著基體轉(zhuǎn)動(dòng)，并不呈現(xiàn)波的形狀。一般來(lái)說(shuō)，波動(dòng)式常指身體波動(dòng)式，擺動(dòng)式常指尾鰭擺動(dòng)式。相對(duì)于尾鰭擺動(dòng)式而言，身體波動(dòng)式推進(jìn)效率較低，但機(jī)動(dòng)性較好。而尾鰭擺動(dòng)式具有很高的推進(jìn)效率，適于長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離巡游，不足之處是機(jī)動(dòng)性較差。
目前大多數(shù)的仿生機(jī)器魚(yú)都***用了擺動(dòng)推進(jìn)方式。使用伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)換向齒輪組換向，帶動(dòng)擺桿擺動(dòng)，擺桿末端的銷(xiāo)軸推動(dòng)一端固定于機(jī)器魚(yú)骨架上另一端自由的彈性薄板往復(fù)擺動(dòng)。通過(guò)控制系統(tǒng)控制彈性薄板的擺動(dòng)方式的不同，控制機(jī)器魚(yú)的游動(dòng)方式不同。擺桿左右對(duì)稱(chēng)的擺動(dòng)，機(jī)器魚(yú)前進(jìn)，改變擺幅和頻率可以控制機(jī)器魚(yú)前進(jìn)的速度；擺桿偏在半邊擺動(dòng)，比如偏在左半邊擺動(dòng)可以使魚(yú)向左轉(zhuǎn)彎，機(jī)器魚(yú)轉(zhuǎn)彎，改變擺桿的擺幅和頻率可以控制機(jī)器魚(yú)轉(zhuǎn)彎的半徑
到此，以上就是小編對(duì)于仿生機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的問(wèn)題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于仿生機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的2點(diǎn)解答對(duì)大家有用。
