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一种自适应双稳态柔性仿生机器鱼 

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申请/专利权人:湖南大学

摘要:一种自适应双稳态柔性仿生机器鱼,外形按照真实鱼进行等比例建模,具体包括:刚性鱼头1、刚性鱼体舱盖2、柔性鱼身3和柔性尾鳍4;其中,所述刚性鱼体舱盖2设置在所述刚性鱼头1上,所述刚性鱼头1、柔性鱼身3和柔性尾鳍4依次密封连接,所述刚性鱼头1包括中空的鱼头舱101和鱼头外壳102,所述鱼头舱101内部设置有驱动模块5、自适应双稳态模块6和控制模块7。本发明通过引入自适应双稳态模块,其中前置弹簧和后置弹簧一直都是处于预拉伸状态,有利于将动能储存为弹簧的弹性势能,实现了流体介质供能+自适应双稳态模块供能交替进行,克服了传统双稳态机构突破势垒所需能量大的缺点,并将其应用于仿生机器鱼的驱动中,实现了在相同功耗下,使柔性仿生机器鱼游得更静、更快、更远。

主权项:1.一种自适应双稳态柔性仿生机器鱼,其特征在于:外形按照真实鱼进行等比例建模,具体包括:刚性鱼头1、刚性鱼体舱盖2、柔性鱼身3和柔性尾鳍4;其中,所述刚性鱼体舱盖2设置在所述刚性鱼头1上,所述刚性鱼头1、柔性鱼身3和柔性尾鳍4依次密封连接,所述刚性鱼头1包括中空的鱼头舱101和鱼头外壳102,所述鱼头舱101内设置有驱动模块5、自适应双稳态模块6和控制模块7;在所述控制模块7的智能控制下,所述驱动模块5产生的机械能一部分用于驱动所述柔性鱼身3向一侧弯曲,此时为流体介质供能阶段,由于所述自适应双稳态模块6的作用,将另一部分所述机械能存储为所述自适应双稳态模块的弹性势能,存储的所述弹性势能在所述柔性鱼身3的弯曲状态刚好越过绷直状态后开始进行释放,带动所述柔性鱼身3继续向另一侧弯曲,此时为自适应双稳态模块供能阶段,所述流体介质供能阶段和所述自适应双稳态模块供能阶段交替进行,实现所述柔性鱼身3交替弯曲,带动所述柔性尾鳍4随之往复摆动。

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