仿生长鳍波动推进系统研究综述与未来方向

本文深入探讨了仿生长鳍波动推进系统的研究，这一主题聚焦于模仿鳐科和裸背鳗科鱼类的卓越水下机动性能。鱼类的高机动性波动运动机制，如其长鳍的运动学和动力学特性，是该系统设计的核心。作者首先概述了长鳍波动推进系统的原理，强调了其推进效率、高机动性和灵活操控的优势，特别是在狭窄空间内的转向能力。 文章指出，研究人员已经成功地开发出仿生实验系统，旨在通过模拟这些鱼类的生理结构和运动模式，为自主水下航行器（如机器鱼）的设计提供创新思路。通过研究鱼类游动的运动学和动力学特性，研究人员可以优化推进系统的机构设计，包括如何实现高效的机械结构和精确的控制策略。 研究的未来方向包括对鳐科和裸背鳗科鱼类运动行为的深入分析，以揭示更精细的运动规律；进一步研发适用于长鳍波动推进的控制方法，确保系统在复杂水域中的稳定性和响应速度；同时，探索协调控制和导航技术，使仿生机器鱼能够更好地适应各种水下环境。 关键词如“游动机器”、“自主水下航行器”、“长鳍波动推进”和“仿生机器鱼”突显了研究的核心关注点，表明这项工作不仅限于理论研究，还涉及实际应用的可行性。仿生长鳍波动推进系统的研制不仅是对生物学智慧的模仿，也是工程技术领域的重要突破，对于推动未来水下交通工具的发展具有重大价值。