气动软体致动器驱动的仿生鱼尾设计及试验

摘要

针对鱼类的C形起动行为，以具有新月形尾鳍的金枪鱼尾部为仿生模本，设计了一款采用气动纤维约束软体致动器驱动的单关节仿生鱼尾，给出了纤维约束软体致动器与无纤维约束软体致动器的伸缩性能对比。借助数字粒子图像测速技术对不同气压驱动下的仿生鱼尾C形起动过程进行流场可视化试验，通过涡环冲量计算，定量分析了推进能力的影响因素。结果表明：研究范围内，仿生鱼尾在进行C形起动时所产生的涡环冲量随摆动周期的减小而增加，同时受摆动角度的影响，在达到最佳摆动角度前，涡环冲量随输出气压的增加而增大，超过最佳摆动角度后开始上下波动并趋于稳定。

关键词

工程仿生学 / 气动软体致动器 / 仿生鱼尾 / 数字粒子图像测速技术 / C形起动