仿生机器鱼研究

“仿生鱼”科技技术1.概念仿生机器鱼是一种按照鱼类游动的推进机理，利用机械、电子元器件或智能材料来实现水下推进的装置。

仿生机器鱼可以进行长时间、大范围、工况较复杂的水下作业，可以用于机动性能要求较高的场合，进行海洋生物考察、海底勘探和海洋救生等等许多场合。

最近几年来，国内外许多研究机构和高等院校对仿生机器鱼（图片来源于维基百科）行了大量的研究，并且在各个领域中得到了实际运用。

英国埃塞克斯大学的研究人员向泰晤士河投放专门设计的仿生机器鱼，用于探测水中的污染物，并绘制河水的3D污染图。

日本三菱重工也已经将研究的仿生机器鱼玩具批量生产。

中国北京航空航天大学和中国科学院研制的SPC-II仿生机器鱼也成功地用于水下考古探测。

2. 原理仿生机器鱼主要是模仿机器鱼的外形和运动规律，尽心环境数据收集。

其模仿鱼类外形和运动规律的目的是为了实现鱼类高效的游动效率和良好的机动性。

所以在仿生方面尤其注意鱼体和鱼鳍的模仿和控制。

鱼主要有背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍。

胸鳍：它的基本功能为运动、平衡和掌握运动方向。

腹鳍：主要协助背鳍、臀鳍维持鱼体的平衡，并有辅助鱼体升降和拐弯功能。

尾鳍：有平衡、推进和转向的作用，尾的扭曲和伸直使鱼体产生前进运动。

鱼类的运动方式主要为波浪式运动，或称游泳。

借助于连续的肌节收缩与舒张，从头部开始的收缩在身体两侧交替进行，形成波浪式的传递，使收缩波传向尾部，身体则向收缩的一侧弯曲使成S型。

收缩在尾部结束，尾部将收缩的力传给水，这个力被水以同等大小、但方向相反的反作用力作用于尾部。

这个力向前的分力是鱼体向前运动的主要推进力。

目前各个研究单位研究的仿生机器鱼的结构不尽相同，但是都主要通过模仿和控制鱼鳍的运动来达到运动目的。

典型仿生机器鱼的结构如下图所示，主要有视频模块、导航模块、（图片来源于维基百科）任务调度模块、运动控制模块、通讯模块、电源模块和尾鳍模块。

仿生机器鱼的推进方式主要有两种：摆动式和波动式。

仿生机器鱼国内外研究现状及分析摘要：介绍了鱼类推进模式的分类及特点，分析了仿生机器鱼的特点。

介绍了国内外仿生机器鱼研制的成果和现状，在此基础上分析了仿生机器鱼研究面临的几个主要问题。

关键词：机器鱼；推进模式；升潜模式；现状引言长期生活在水下的鱼类，经过多年的进化，形成了十分完备的游动性能和器官。

水下推进器的设计目标希望具有效率高、速度快、灵活性好等优点，而鱼类游动恰好具有这些优点，从而在世界范围内兴起了仿生机器鱼研究的热潮。

由于其具有的特点，从而在军事等各个方面都有广泛的发展前景。

1)要求作业时间长、范围大，但本身承载能力或承载空间有限、不能加载太多能源的场合；2)要求机动性能高的场合，如管道检测，管道内部结构复杂，采用微小型机器鱼可较好地完成作业任务；3)海洋生物观察．常规螺旋桨推进器噪声大，对环境的扰动大，使水下运动装置很难接近所要观察的海洋生物，采用微小型机器鱼有望解决这一问题；4)海底勘探及海洋救捞等。

采用仿生推进方式可以容易地进入环境复杂的海洋空间，如沉船内部，珊瑚礁群，完成常规潜器所不能完成的作业任务；5)军用方面。

由于机器鱼噪声低、对环境扰动小、不易被声纳发现、易于隐蔽，它不仅为人们研制新型高效、低噪声、机动灵活的柔性潜艇提供了新的思路，而且可直接进行水下侦察，发现敌方雷区，跟踪及摧毁敌方潜艇。

鉴于仿生机器鱼的诸多优点，国内外学者越来越重视新型仿生机器鱼的研究与开发，取得了很多阶段性的成果，设计了各种各样的机器鱼样机，机器鱼的理论和实验研究已渐显规模。

1、仿生机器鱼的分类及特点1.1、鱼类推进模式分类1）喷射式。

乌贼、鱿鱼、水母等依靠身体躯干的特殊构造，它们由身体内部的特殊部位向后挤压水流产生后向推力，利用动量守恒定理向前推进。

2）鳗鲡模式。

即鳗行式，如鳗鱼、水蛇等，如图1所示，它们的游动犹如正弦波形的前进一样，把身体当作推进器，用从头到尾波动身体来游动。

3）醪科模式。

波动主要集中在身体后2/3部分，推进力主要由具有一定刚度的尾鳍产生，推进速度和推进效率较鳗鲡模式高，在速度、加速度和可控性三者之间有最好的平衡。

基于IPMC仿生鱼的结构设计长江师范学院机器人工程学院长江师范学院机器人工程学院长江师范学院电子信息工程学院长江师范学院科创学院摘要离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种电活性聚合物材料(EAP)类的一种，它由离子聚合物和金属附着的复合物构成。

在水下有稳定工作状态、产生的弯曲形变大、柔性好、质量轻、耗能低等优点。

研究IPMC性能优化及其仿生机器人的设计有利于使制得的IPMC材料更加优质以及运用场景更加丰富。

关键词：IPMC；材料制备；仿生鱼1引言IPMC全称为离子聚合金属复合材料(IonicPolymer-MetalComposite)，是一种具有特殊功能的新型材料。

它的主要特点是具有良好的电化学活性和机械可变性能，可以实现电-机-化耦合作用。

IPMC有着广泛的应用领域，如智能材料、传感器、微机电系统、机器人等[1]。

2IPMC材料制备基体材料预处理包括基体膜的糙化、切边和清洗。

糙化采用喷砂的方法。

切边是将糙化后的基体膜切割成规定尺寸。

清洗包括超声波清洗、煮洗和去离子水煮洗，以去除杂质离子和增加IPMC材料的储水能力。

浸泡还原液包括配制Pd盐溶液和还原液，将预处理过的基体膜浸泡在Pd盐溶液中还原镀。

还原液使用NaBH4作为还原剂。

浸泡和还原镀的时间、次数根据实验需求而定。

表面电镀包括切边处理和电镀。

切边处理防止预镀膜在电镀时上下电极层导通导致电镀不均匀。

电镀液选择含有贵金属盐，电压控制在0.5-10V，电流控制在0.001-0.5A。

使用钛等活泼金属作为阳极，电镀阴极为阵列式金属探针。

电镀后得到IPMC材料。

后处理是将IPMC边缘切边处理，然后进行Na离子交换[2]。

3IPMC仿生鱼设计3.1 IPMC材料运用仿生鱼的优势IPMC材料因其柔韧性和流线型设计，可以模仿仿生鱼的鳍、鳍条、鳍膜等结构，具有以下优势：其良好的水动力学性能可提高推进力和速度；高灵敏度和快速响应能力可帮助仿生鱼适应水中环境变化和应对挑战；同时，IPMC材料具有良好的生物相容性和耐用性，可使仿生鱼更健康且更耐用，从而更好地完成任务[3]。

1、仿生机器鱼高效与高机动控制的理论与方法来源：中国科技网2014年03月28日16:13由中国科学院自动化研究所完成该成果属于机器人学、信息科学与仿生学的交叉领域。

成果系统深入研究了鱼类高效、高机动运动所蕴含的科学问题和关键技术，提出了仿生机器鱼的智能控制理论和方法，为兼具效率和机动性的水下航行器开发与应用提供了理论基础。

其主要发现点包括：1．首次提出了描述鱼体周期性形变运动的“基波”概念，建立了仿生机器鱼高效运动的鱼体波模型，提出了多关节仿生机器鱼稳定三维游动的控制方法，并利用研制完成的仿生机器鱼验证了鱼类高效推进机理。

2．率先提出基于C曲线的动态轨迹法来实现仿生机器鱼的高机动转弯运动，构建了仿生机器鱼三维空间复杂机动运动的智能控制方法体系框架，在国际上首次实现了机器海豚的滚翻和跃水等高机动运动。

3．创新性地提出了仿生机器鱼的多连杆机构优化指标设计方法，推导了仿生机器鱼稳态游动下的受力描述，提出了基于时滞神经网络模型的机构优化方法并证明了该方法的全局指数稳定条件，通过机构优化提升了仿生机器鱼的游动性能。

4．系统地构建了多仿生机器鱼系统基于局部信息感知和有限通讯的协作框架和协调机制，提出了分布式鲁棒自适应神经网络控制方法，证明了有限通讯条件下系统达到一致状态的充要条件，实现了多仿生机器鱼系统协作完成编队、搬运、监控等作业。

该成果发表SCI论文114篇，SCI他引552次，撰写图书3部，获授权发明专利18项，获中国科学院优秀博士论文1次、北京市优秀博士论文1次。

该成果通过多个学科诸如仿生学、机器人学、信息科学等的交互、融合，使鱼类基础理论研究与仿生机器鱼系统研究之间形成相互依托、创新发展的路径，不仅对于鱼类运动学、动力学、感知机制等的研究具有重要的科学意义，而且对于仿生机器鱼的高效、高机动、环境适应等设计具有重要的参考和应用价值。

走近科学设单位面积金属片在单位时间内接收的电子数为n ．根据电流微观表达式定义I ＝n a b e ．考虑金属片上很小的面积ΔS ,对Δt 时间内射到ΔS 上的电子,根据动量定理有－p ΔS Δt ＝０－n ΔS Δt m v ０．单位时间内射到金属片上电子的动能E k ０＝n a b １２m v ２０,单位长度导线单位时间内出射电子的总动能E ＝E k ０a b ２πR ＝πe R a bp ２m I．本题最核心的地方是学生通过题给情境,在脑海中建立起长直导线中电子沿径向辐射的物理模型,同时要具有电子数通量的概念和思想．充分利用电流的定义和金属片上压强产生的原因和机制．以打在金属片上的自由电子为研究对象,结合牛顿第三定律转化为对金属片的作用力．进一步分析和建立半径不同的各金属圆柱面单位时间接收的电子数,在长直细金属导线单位时间射出的电子数相等的基础上,推导出单位长度导线单位时间内出射电子的总动能．纵观近年北京高考物理压轴题考查思路和方式,旨在探寻物理学科现象背后的本质,追求科学思维核心素养中的科学本质．而物理本质主要体现在如何从微观粒子的相互作用和能量的观念去解释宏观的物理现象．从相互作用的角度去研究,对研究对象微观粒子列动量定理方程;从能量的角度去研究,对研究对象列能量的转化与守恒定律方程．其核心的研究步骤为:１)选择研究对象,一般为微观粒子(电子㊁光子㊁空气分子等);２)选择研究过程,一般为稳定㊁连续的状态,没有明确的过程,因此需要以任意Δt 时间段作为研究过程;３)根据物理规律列式,大部分情况下都会利用动量定理和功能关系列式;４)通过牛顿第三定律,微观粒子受力情况转化为微观粒子对宏观物体作用力．同学们在以后处理类似的问题时,可以按照这种思维过程去建立微观粒子碰撞模型或微观粒子的运动模型,来逐步深入研究问题,探寻物理学科的科学本质．(本文为北京市教育科学 十三五 规划２０１８年度一般课题 中学物理创新性自制实验与实验教学模式探索 (课题批准号:C D D B １８１６９)的阶段性成果．)(作者单位:１．北京景山学校２．北京景山学校京西实验学校３．中央民族大学理学院)Җ㊀北京㊀杨艳霞㊀㊀２０２１年３月４日,浙大教授李铁风团队通过对相关生物的研究,成功研制出不需要耐压外壳的环境自适应仿生软体智能机器鱼．该机器鱼成功潜入马里亚纳海沟的１０９００米深处并实现在海底自主游动,完成了人类历史上第一次智能软体机器人在深海中畅游．图１㊀中国 机器鱼 和为它提供灵感的 狮子鱼生物仿生,简而言之就是 偷师大自然 ．经历了长时间的优胜劣汰,生物进化出了极其完善的宏观和微观结构,使它们不仅具有惊人的自适应能力,还具有自愈合能力．许多生物甚至还具有一些特异的本领和能力,如接收和传递信息㊁能量转化㊁承受极高或极低的温度或压力等．这激发了人们对生物生存机理探索的热情．通过对生存在特定环境或具有特殊功能的生物进行研究,模仿生物的某些特性或功能性原理,可以设计出与生物智能特征相类似的多种功能性材料．海豚作为海洋中长距离游泳之冠,每小时可游动几十千米,并且能持续很长时间．研究发现多数海豚体型圆润㊁流畅,皮肤结构特别．海豚皮肤的表皮极薄且具有弹性,真皮表面有诸多突起,液体充满在这些突起之间．这样的皮肤结构可以有效减少水流涡旋的影响,使得海豚的游速可以达到很大．通过模仿海豚特殊的皮肤结构特点,人们用弹性极好的有机材料制成潜水艇(鱼雷)的外壳(如图２所示),有了这层人造仿生皮肤 的保护,潜水艇航行时受到的阻力大大减小,航速提高了很多．我们知道水覆盖了地球表面的７０％以上,海洋５５走近科学图２㊀潜艇发射和海洋底部有丰富的矿产和生物,吸引科学家对这个领域探索的热情,但是因为海底极端的环境条件,需要经过特殊的技术设置才有可能使探测器潜入海底进行勘测考查,成本相当之高,因此人们对深海的了解极少．作为目前已勘探到的海洋的最深处,马里亚纳海沟完全黑暗,温度极低,水压极大,有众多的未知因素,有 地球第四极 之称．但是研究发现,在深度区域为６０００米到１１０００米的马里亚纳海沟,生存着数百个物种生物,而深海狮子鱼就是其中最具有代表性的一种．这激起了人们对这种特殊生物研究的热情．由于长期生存在黑暗的海底,深海狮子鱼与视觉相关的基因和与皮肤色素相关的基因大量丢失,导致其失去视觉,不再反射可见光,通体透明,而且形态也发生了奇妙的变化．深海中极高的压力环境对骨骼会有致命的影响,而深海狮子鱼没有坚硬的外壳,依旧可以承受近百兆帕的压力,在深海中灵活游动．我们知道深潜器在深度为３０００米到１１０００米的深海中探索时,即使有刚性外壳的保护,仍然可能会承受不住极端环境,结构被损坏．那么狮子鱼柔软的身体为何可以承受住巨压呢?我们是否可以借鉴狮子鱼独特的结构和生理特征,研制出无需耐压外壳的自适应生物仿生器呢?研究发现,狮子鱼具有独特的结构,其骨骼在凝胶状的柔软身体中呈细碎状分布,这有利于狮子鱼在高压的环境中生存．受深海狮子鱼奇特构造启发,研究团队通过模仿狮子鱼的头部骨骼分散融合在软组织中的特点,巧妙地选用质地软㊁韧性高的透明状硅胶来塑造机器鱼的骨架,使功能性的电子器件尽可能最大程度分散于软硅胶机身中,以减少元器件之间的剪切应力．通过这样巧妙设计出的仿生机器鱼,即使没有耐压金属外壳的保护,也能够承受住极高的静水压．克服了深海极高的压力问题,如何让机器鱼在水中游动起来呢?如图３所示,仿生鱼有两个像翅膀一样能够拍动的侧鳍,通过在机器鱼身上设置 人工肌肉 可以驱动这对 翅膀 ．用在机器鱼身上的 人工肌肉 使用的是在电压刺激下能够产生形变的介电弹性材料．当机器鱼中产生电信号时,弹性体的高分子薄膜就会产生如肌肉般的张弛形变．机器鱼身上的这种 人工肌肉 克服了高分子材料在低温和高压时电驱动能力衰减的问题． 人工肌肉 是依靠电来驱动的,因此需要正极和负极,一般是在机器鱼的正反面各涂上一层,外层是负极,内层是正极．但是我们知道人工机器鱼是软的,电极有一定的硬度,会影响 人工肌肉 的灵活性．而海水具有弱电性,利用 人工肌肉 周围的海水作为负极,既没有束缚,又可以牢固贴合．依靠机器鱼自带的电源在 人工肌肉 内外两侧产生电势差,从而使得两个侧鳍产生舒张或收缩形变,引起 翅膀上下拍动,推动机器鱼在深海中游动．图３㊀机器鱼深海海试通过模仿深海狮子鱼独特的身体结构特点,借助先进的科学技术,研究团队最终设计的仿生鱼重量大约为１５０g ,约一张A ４纸大小,身姿轻柔灵动,机动性能比传统深海潜行器更好,能承受住的压力高达１１００个大气压．该款机器鱼随深海着陆器潜入１０９００米海底后,在２５００毫安的锂电池驱动下,可以按照预定指令来拍动侧鳍,扑翼运动时间可达４５分钟．相比传统的深潜器需要以高强度高韧性的合金材料为 硬核 ,并辅以先进的焊接和设计工艺,才能承受得住万米海底极高的压力．我国自主研制的这款软体仿生智能机器鱼首次采用以柔克刚的方法,在不需要耐压外壳的情况下,可以适应深海极端的环境,潜入万米深海并在海底自主畅游．而且这款轻柔新型仿生鱼成本要比传统深潜器低很多,大大降低了深海探测的成本和难度,首次实现深海探测机器人的柔性化㊁小型化和智能化,促进了柔性智能设备走向深海作业．(作者单位:清华大学附属中学)６５。

科技成果——仿生机器海豚技术成果简介结合仿生学在海豚推进机理、减阻机制和人机交互方面的成果，将仿生技术、流体动力学理论、控制技术、智能信息处理技术等综合到一起，针对仿生机器海豚的推进机理和运动控制开展研究，开发研制具备初步人机交互功能的机器海豚实验平台。

强调外形仿生和运动仿生，研究海豚典型的背腹式摆动和鳍肢运动机理。

运用控制技术、水动力学和机器人学理论，解决机器海豚推进机构设计、外观设计、控制体系结构、运动控制及系统集成等理论与技术中的关键问题。

通过理论研究、系统开发到应用实践几个层面的工作，一方面为研究机器海豚的推进机理、减阻机制提供一个实验平台，并且为探索集高效性、机动性、灵活性和隐形性于一体的AUV技术提供必要的理论和技术基础：另一方面为开发具有高技术展示度、面向市场的宠物海豚或多海豚协调系统提供技术储备。

机器海豚作为一个多学科交叉问题，其理论和技术上的突破，将会获得一批创新性研究成果。

一方面，基于实际仿生系统的海豚推进机理研究将有助于理解和揭示海豚高性能游动的奥秘、减阻机制和人机交互方式；另一方面，机器海豚作为一种新型的仿生机电系统，与普通水下推进器相比，具有良好的机动性、灵活性、隐蔽性和高效率，在危险、狭窄、复杂的水下环境中的监测、侦探、救捞和维修中具有良好的应用前景。

同时机器海豚具有比机器鱼更优的运动性能和智能，具有更高的科技含量和展示度，在水族馆、科技馆的科普和娱乐中有着良好的市场前景。

应用范围新的机器人技术正越来越多地应用于玩具制造业及科普教育。

目前国内外市场上还没有可自主导航并进行人机交互的机器海豚样机。

通过外观设计和包装，可制成宠物海豚上市：如将机器海豚实验系统引入科技馆，通过集成人机交互（如语音、视觉及表情），让机器海豚成为一种集多种高科技于一身的展品；还可以用于实验室研究仿生学、控制理论、人工智能、力学、信息处理等的教学、实验平台。

技术水平由于海豚独特的运动机理、减阻机制、声纳探测和人机交互背后蕴含着深刻的生物学和流体力学机理，涉及生理学、解剖学和力学等多门学科，在运动机理研究方面具有相当的难度。

仿生鱼实施方案一、前言。

仿生鱼是一种新型的仿生机器鱼，其外形和动作模仿了真实鱼类，具有良好的机动性和灵活性，被广泛应用于水产养殖、水产监测和水下探测等领域。

本文将介绍仿生鱼的实施方案，包括仿生鱼的设计原理、制造工艺和应用场景等内容。

二、仿生鱼的设计原理。

仿生鱼的设计原理主要包括机械结构设计、运动控制系统和能源供应系统。

在机械结构设计方面，仿生鱼模仿了真实鱼类的外形和鳍部结构，采用柔性材料和关节设计，实现了鱼类般的自然游动。

运动控制系统采用了先进的传感器和控制算法，实现了对仿生鱼运动的精准控制。

能源供应系统采用了高效的电池和充电技术，保证了仿生鱼持续的工作时间。

三、仿生鱼的制造工艺。

仿生鱼的制造工艺主要包括材料选择、加工工艺和装配工艺。

在材料选择方面，仿生鱼采用了轻质、柔性和耐腐蚀的材料，保证了仿生鱼的机动性和耐用性。

加工工艺采用了先进的数控加工和激光切割技术，保证了仿生鱼零部件的精度和质量。

装配工艺采用了精细的组装工艺和质量控制，保证了仿生鱼的整体性能和稳定性。

四、仿生鱼的应用场景。

仿生鱼的应用场景主要包括水产养殖、水产监测和水下探测等领域。

在水产养殖方面，仿生鱼可以模拟真实鱼类的行为，吸引鱼群聚集，提高养殖效率。

在水产监测方面，仿生鱼可以潜入水下，实时监测水质和鱼群情况，为水产养殖提供数据支持。

在水下探测方面，仿生鱼可以模拟鱼类的游动轨迹，悄无声息地进行水下探测，具有较强的隐蔽性和侦察性能。

五、结论。

仿生鱼作为一种新型的仿生机器鱼，具有广阔的应用前景和市场需求。

通过合理的设计原理、制造工艺和应用场景，可以实现仿生鱼在水产养殖、水产监测和水下探测等领域的广泛应用，为水产产业和水下探测领域带来新的发展机遇。

希望本文介绍的仿生鱼实施方案能够为相关领域的研究和应用提供参考，推动仿生鱼技术的进一步发展和应用。

基于仿生学原理水下机器鱼设计张治环，苟马龙，陆仕波，郭忠宝，那　振，李亚芹，张金波（佳木斯大学机械工程学院，黑龙江佳木斯１５４００７） 摘要：本研究基于仿生学原理，利用鱼类的运动学规律设计一种用于水下环境监测的仿生机器鱼。

该装置可实现水中自由游动、下潜、上浮、水质数据（温度、浊度、含氧量、ｐＨ值等）采集等功能。

关键词：机器鱼；自动控制；水质监测；仿生学０　引言随着我国水产养殖业的不断发展，人们对水产品的品质提出了更高的要求。

而高品质的水产品需要良好的水下养殖环境，因此对水环境的监测是提高水产品品质的必要条件。

目前，小型养殖场普遍采用的人工监测法存在监测不及时、监测指标数少以及精确度差等问题。

采用现代化的水下监测装置可以解决上述问题。

而水下机器人将是各类水产养殖场所水质监测的重要设备之一。

这种水下机器人具有体积小、灵活性好、可对多个水质指标进行监测等优点，因此应用范围非常广泛。

而基于鱼类的仿生学原理开发研制水下机器鱼并实现水下运动控制的技术已经具备了成熟的理论基础，例如，采用多关节的驱动方式和一种多电机的角度控制算法对机器鱼进行运动控制［１］；采用压电陶瓷驱动的微型仿胸鳍模式的浮游机器人；ＳＭＡ驱动的身体波动式水下推进器［２，３］；自主驱动具有两个关节自推进的机器海豚等［４］。

收稿日期：２０１５‐０９‐２１基金项目：佳木斯大学大学生创新创业训练计划项目（２０１５ｘｊ２２）；黑龙江省大学生创新创业训练计划项目（２０１５１０２２２０３２）作者简介：张治环（１９９１‐），男，甘肃白银人，佳木斯大学农业机械化及其自动化专业本科生。

通讯作者：张金波（１９７６‐），男，黑龙江拜泉人，工学博士，主要从事农业机械设计与开发。

ｃ．气象管理　气象服务、灾害性气象预报、农田小气候实时监控等。

ｄ．种子管理　种子溯源管理、种子种类管理等。

ｅ．农药管理　农药源头监管、农药审批监管、农产品农药残留监测管理等。

ｆ．虫害防治　季节性、地域性病虫害防治监控及管理，外来生物监控及防治等。

学校代码：11517学号：0708071012HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING毕业设计题目仿生机器鱼三维仿真分析学生姓名刘欢乐专业班级机械设计制造及自动化0701学号0708071012系（部）机械工程系指导教师(职称) 王新莉（教授）孟凯（助教）完成时间 2011年5月25日河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计（论文）任务书题目仿生机器鱼三维仿真分析专业机械设计制造及自动化学号0708071012姓名刘欢乐主要内容、基本要求、主要参考资料等：选题背景：鱼形机器人不仅可以用于水下考古、水中摄影、探查狭窄水道、测绘海底地形地貌，还可进行水中养殖和捕捞，并作为水下微小型运载工具，在抢险搜救等工作中发挥重要作用。

主要内容：设计一款机器鱼的执行机构，对设计的机构进行三维仿真研究。

基本要求：建立三维模型，进行仿真研究，完成实物制作，提交设计说明书等设计相关资料。

主要参考资料：机电一体化系统设计传感器技术机器人技术机构设计相关科研论文10篇完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)1.1 本文研究的目的及意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.2.1 国内研究现状 (4)1.2.2 国外研究现状 (6)1.3 论文的主要研究内容 (8)2 仿生机器鱼的机构设计概况 (9)2.1 仿生机器鱼的机构 (9)2.2 舵机设置 (10)3 仿生机器鱼的三维建模与运动分析 (12)3.1 建模软件的选取 (12)3.2 仿生机器鱼的三维实体建模 (13)3.2.1 仿生机器鱼鱼头和鱼尾的三维建模 (14)3.2.2 仿生机器鱼鱼身的三维建模 (15)3.2.3 虚拟装配 (17)3.3 仿生机器鱼的运动分析 (17)4 仿生机器鱼的三维仿真实现 (19)4.1 仿生机器鱼三维仿真的简介 (19)4.2 仿生机器鱼三维仿真 (20)结论与展望 (25)毕业设计工作总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)仿生机器鱼三维仿真分析摘要本文首先对小型鱼类现有的研究进行了描述，表明了鱼类在水下的优势对仿生机器鱼的研究发展将起到重要作用。