仿生学新突破：牛鼻鲼启发的扑翼式仿生鱼研究

"新型扑翼式仿生鱼研究" 本文详细探讨了新型扑翼式仿生鱼的研究，由毕树生、宗光华和牛传猛三位学者共同完成，并且是首次发表的论文。该研究旨在模仿采用胸鳍摆动推进模式的鱼类，如牛鼻鲼，来构建一个仿生机器鱼的原理样机。在设计过程中，研究团队着重考虑了生物力学特性和运动规律。 首先，研究人员基于牛鼻鲼的胸鳍生物学特征，设计了一种独特的并联驱动机构，用于构建仿生胸鳍骨架系统。这个系统的特点在于它能够实现主/被动复合柔性变形，这意味着仿生胸鳍能够在主动和被动两种模式下进行灵活变形，以模拟真实鱼类的胸鳍摆动。 接着，利用ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件进行了运动学仿真，以验证所提出的仿生胸鳍设计的可行性。通过仿真，研究人员能够评估并优化设计方案，确保其在实际操作中的有效性和稳定性。 在完成设计验证后，研究人员进一步设计并制造了仿生机器鱼的原理样机。实验结果显示，这款仿生机器鱼能够稳定地以0.46米/秒的速度前向游动，相当于其身长的1倍，这在仿生游泳领域是一项重要的成就。 关键词包括扑翼式胸鳍、复合柔性、仿生鱼以及实验研究，表明该研究不仅关注机械设计，还涉及生物力学和实际应用测试。文章的中图分类号TH113则将研究定位在了机械工程领域，特别是与机器人技术相关的部分。 这项工作展示了如何通过深入理解生物的游动机制，结合先进的机械设计和控制理论，创造出具有高效游动能力的仿生机器鱼。这不仅有助于我们理解鱼类运动的奥秘，也为水下机器人技术的发展开辟了新的路径，有可能应用于海洋探测、环境监测和救援任务等多个领域。