1。2 国内外研究现状和发展趋势 1

1。2。1鱼类游动机理研究进展 1

1。2。2国外研究现状 2

1。2。3国内研究现状 3

1。2。4 机器鱼研究的技术难点 4

1。3 研究目的和意义及本文主要内容 5

1。3。1 研究目的和意义 5

1。3。2 本文主要内容 6

第二章 尾部驱动机构的设计 7

2。1引言 7

2。2典型的驱动机构设计方案 7

2。2。1 圆盘带销槽副机构 7

2。2。2 齿轮齿条机构 8

2。3 驱动机构的原理设计 9

2。4 五杆机构运动分析 11

2。5总结 14

第三章 尾摆推进机构的优化设计 15

3。1 引言 15

3。2 机构优化设计 15

3。2。1数学模型的建立 17

3。2。2 约束条件 20

3。2。3 优化结果 23

3。3 总结 24

第四章 尾鳍摆动推进机构的控制 25

4。1 引言 25

4。2硬件设计 25

4。2。1 舵机 26

4。2。2 SIM808主控板 28

4。2。3 DFRobot IO传感器扩展板 29

4。3 软件设计 30

4。4总结 31

结   论 32

参考文献 33

致  谢 34

第一章 绪论

1。1 引言

当前，世界正处在产业和新科技的交汇点上。随着信息、生命、纳米、材料等技术的快速发展，科学技术技术进入了一个蓬勃发展的阶段，对经济社会的发展也起到了推动作用。随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业快速崛起，成为现代科技创新的一个重要标志。

机器人广泛的应用范围是它的一个重要特点。随着海洋事业的快速发展，水下机器人的研发成为了各个国家关注的重点。水下资源的勘探与开采、沉船的救助与打捞、军事活动等各个方面，水下机器人都展现出了巨大的应用前景与潜在价值。水下机器人拥有各种不同的水下运动方式，如步行式，浮游式以及移动式等。其中最为高效的一种便是浮游式，但是水下工作环境的特殊性与复杂性，对于水下机器人的设计与控制提出了更高的要求。仿生机器鱼便在这个时候出现在了人们的视野中。

仿生学一词最早是在1960年由美国人斯蒂尔根据拉丁文“bios”（生命方式的意思）和词尾“nic”（具有···性质的的意思）合成的。在自然界中，许多生物所具备的功能是我们人类制造的机械设备仍然无法实现的，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。人类的进化就是一个不断地从大自然中获得知识，并进行模仿的过程。鱼在大自然数百万年的选择压力下，已经形成了一套完善的运动模式。鱼产生的推力以及从水中收到的阻力，比我们最好的螺旋桨驱动的水下机器人都要有效的多。因此，科学家们在鱼的身上看到了巨大的前景，各个国家也将对仿生机器鱼的研究列入了重要研究对象中。相信在不久的未来，仿生机器鱼的应用将会越来越广泛，它将在海洋事业这个大舞台上展现自己更大的价值。