仿鱼推进器较传统螺旋桨推进器效率更高，以实现仿鱼尾鳍的摆动运动作为目的，而一般的驱动元件(比如电机、液压马达等)以旋转运动作为运动的输出。仿生鱼推进驱动机构的原理是把驱动元件所输出的高速旋转运动变换成尾鳍的平移与摆动运动。而推进器也有很多驱动方式，对应用于游艇、船舶等方面的仿鱼鳍推进器一般可以利用机械驱动，或者也可以采用液压驱动和气压驱动和混合驱动方式；对于小型水下运动装置，可以采用压电瓷、形状记忆合金、以及人造合成肌肉等各种驱动元件[1]。从自身的传动方式和仿生运动结构上看, 主要有形状记忆合金、人工肌肉、舵机直接驱动、伺服电机驱动运动变换机构、液压或气压传动等几种典型的方式。纵观现代的船舶及潜器，其推进方式大多为螺旋桨，喷流回转式和明轮等原理的常规推进器，并多以电磁马达或液压马达作为原动机[2,3]。52557

而传动方式也有曲柄连杆机构、凸轮机构、并联臂机构、偏心轮拉杆机构、曲柄滑块机构、曲柄滑块双摇杆机构、齿轮齿条机构等等。曲柄连杆机构的设计是以电动机或者液压马达的高速旋转作为驱动方式而输出，用曲柄机构来带动连杆运动，转化成为连杆机构的直线往复运动。此机构的优点是能够减少动力单元个数，来减少控制系统的复杂度。从产生运动角度看，存在着机械的运动耦合，减少驱动源个数，降低了控制难度。并联臂机构与曲柄连杆机构式的尾柄与尾鳍同步的平动与摆动的驱动方式不相同，全部依靠尾鳍的摆动。这种转化机构结构传动效率高,简单紧凑,具有很高的可靠性和较大的负载能力。但与此同时也对机械装配的要求提出了较高要求,不利于机械性能的提高。偏心轮拉杆机构,电动机的高速旋转运动通过蜗轮蜗杆减速器减速后输出，经过偏心轮将旋转运动转转变为连杆的直线往复移动，最后用齿轮组来实现尾鳍的摆动。尾柄与尾鳍依靠弹簧片弹性连接，保证尾鳍以一定的相位差随尾柄摆动。此系统具有稳定性和可靠性。

1国外发展现状

    国外学者运用以上机构在仿鱼机器人的研究。如1994年，美国MIT成功开发的Rob0Tuna是世界上第一条真正意义的机器鱼，该机器鱼长大约有1.25m，宽0.021m，高0.03m，共2843个零件组成。它有六台无刷直流伺服电动机组成驱动机构，机器鱼由多处理器控制，通过摆动躯体和尾鳍，就能类似于鱼类游动，速度可以达到2m/s[4]。1995年MIT研制成功的RoboPike是RoboTuna的升级版，这次的研究是为了观察鱼静止状态下的加速和机动性。RoboPike大约有32英寸的体长，排水量为8磅，以放在锥形鼻部的无线电设备进行控制。尾鳍的摆动是由伺服马达控制发生，马达来拉动钨线，钨线接连着一组滑轮，滑轮是沿着梭鱼脊柱的。鱼的骨架是一种螺旋形的玻璃纤维弹簧，这种结构具有很好的柔性，使其能抗拒游动时产生的的巨大撞击，而且强度又足以使其承受水压[5]。

    日本在90年代初，名古屋大学著名的ToshioFukuda 教授开始研究微小型仿生鱼水下推进器论文网。他先后分别研制出了通过形状记忆合金作为驱动方式的微型波动式水下推进器[6]和压电陶瓷驱动的双鳍鱼型微机器人[7]。在微小型的波动式水下推进器中，T.Fukuda 提出了一种由波形而合成产生来驱动力的方法。教授提出的SMA驱动器是有几种模态的SMA组成，由于SMA所需激励方式的不同，通过波形合成来产生多种形状以此模拟鳗鲡目鱼类身体波动式的游动，进而产生推进力，从而实现机器仿生鱼的水下游动。1995年，在东海大学的Kato实验室开发了一个平台，用来研究人工胸鳍推进性和进行机动性的测试－仿黑色鲈鱼的机器鱼（Blackbass） 。在1998年，Toshio Fukuda 和 Shuoxiang Guo 等人研究制成了一种微机器的鱼样机，该样机的尾鳍驱动元件是用的离子交换聚合薄膜。