仿生机器鱼

文 山东省青岛十九中高三（11）班 林广硕

很多人都喜欢养金鱼,金鱼浮游水中，翩翩起舞，尤其是那一摇一摆的大尾巴好似一把展开的扇子，非常优美。通过观察金鱼的游动，我提出了一种仿生机器鱼的设计构想。

一、工作原理

金鱼的身体分为头部、躯干、尾部，鱼尾摆动时会形成向后的推力，利用作用力与反作用力原理，水也产生对鱼向前游动的力。如图1所示，向左摆动鱼尾，鱼向左转，向右摆动鱼尾，鱼向右转，向左、向右快速摆动鱼尾，鱼就会向前游动，因此鱼尾的摆动是鱼游动的关键。鱼的身体是流线型，在水中所受的阻力小，所以鱼游动的速度很快。

二、机器鱼的设计构想

机器鱼依靠尾部的摆动获得前进的动力，通过连杆机构将马达旋转运动转换为尾部的摆动，如图2所示。马达带动曲柄旋转，通过连杆带动摇杆摆动，摇杆的摆动转化为尾部的摆动，尾部的摆动可以使鱼获得前进的动力。

机器鱼结构如图3所示，为把四连杆机构固定在鱼体内，我在鱼体内安装了支架，将马达固定在支架上，曲柄设计成圆盘状用于支撑连杆与摇杆，通过马达的旋转使鱼尾左右摆动，这样机器鱼就可以在水里游动了。

图1 鱼尾摆动受力简图

图2 四连杆机构简图

图3 机器鱼结构简图