胸鳍
- 水下仿生扑翼机器人的发展现状综述
动的鱼类由成对的胸鳍、背鳍、臀鳍的拍动或波动产生推力。近年来，基于MPF模式游动的鱼类以其优异的机动性和稳定性逐渐受到科研工作者的关注。蝠鲼，又被称为魔鬼鱼，是一种典型的基于MPF模式游动的鱼类，属于脊索动物门、软骨鱼纲、燕魟目、蝠鲼科、蝠鲼属；其头侧有一对向前突出的由胸鳍分化的头鳍，胸鳍呈翼状，尾细且具尾刺。蝠鲼的身体部分扁平，呈菱形，具有一对尺寸较大而且运动较为灵活的近三角形的胸鳍[2]。蝠鲼在运动过程中，胸鳍基部变形较小，而胸鳍远端因为不受身体的约束
数字海洋与水下攻防 2023年4期2023-09-02
- 仿生机器鱼胸尾鳍联动水动力学性能分析
计了一款三自由度胸鳍的机器鱼，可实现拍打前进、浮潜、转弯，胸鳍在接近10°的仰角处于稳态，顺桨运动可将净推力提高到相对于没有主动顺桨的净推力的7 倍；Chen G W 等[8]设计了一款具备螺旋推进器的机器鱼和一款尾鳍摆动推进的机器鱼，采用实验和仿真分析旋转中心位置对机器鱼模型偏航稳定性的影响，得到旋转中心在鱼体中间的机器鱼受水流影响较小，仿生推进器具有更好的偏航稳定性；Ding J 等[9]设计了一款具有一个臀鳍、一个尾鳍、一对胸鳍的仿生机器鱼，采用仿真
起重运输机械 2023年13期2023-08-04
- 柔性胸鳍推进仿蝠鲼机器鱼CPG 运动控制
主要靠鱼类背鳍、胸鳍和腹鳍等多种柔性鳍产生推进力。相比之下,采用中央/对鳍推进模式的仿生水下航行器[5]虽然游动速度不快,但其宽大的胸鳍外侧在游动时展现出明显的柔性大变形和相位延时[6-7]。这些形状特征和运动特点使得中央/对鳍推进模式的鱼类具有高效而平稳的巡游能力,采用中央/对鳍推进模式的仿生水下航行器更适合于对侦查环境机动性要求较高的场合[8]。在经历了近半个世纪的摸索与研究之后,采用胸鳍拍动推进方式的仿生机器鱼研究工作取得了长足发展。近年来,研究者和
水下无人系统学报 2023年2期2023-05-19
- 基于RBF神经网络自适应滑模的机器鱼运动控制
等[8]研发了无胸鳍,单自由度尾鳍的机器鱼样机,通过鲁棒自适应方法实现了机器鱼的转弯运动控制。Su等[9]在装有陀螺仪的三关节机器鱼上通过PID控制方法对机器鱼的转角进行控制。Li等[10]使用自适应学习算法对双连杆机器鱼的速度和转弯运动进行控制。Wu等[11]在具有四关节身体2自由度胸鳍以及可转动头部的机器鱼样机上,通过更改中央模式发生器(CPG)的参数,实现了机器鱼的直游、转弯、上浮下潜等运动模态。李宗刚等[12]团队设计了2自由度胸鳍与单关节尾鳍的仿
兵器装备工程学报 2023年4期2023-05-04
- 机器鱼多鳍协同推进加速
——滑行行为数值模拟
行为。针对流场中胸鳍或尾鳍对流场的作用问题，李宁宇[5]将单胸鳍放入流场，分析研究胸鳍摆动时不同参数对流场结构的影响，发现单个胸鳍摆动时胸鳍的推力和效率达到最大时相位差应保持在90°；Zhang等[6]、Krishnadas等[7]等通过数值方法模拟了尾鳍形状对推进性能的影响，结果表明，在相同运动规律下，仿金枪鱼形状的尾鳍在摆动时的推进性能和效率最佳；冯亿坤[8]研究了机器鱼在C型启动过程中的水动力性能，分析了c型启动2个阶段产生的涡环和射流；Xu等[9]
兵器装备工程学报 2023年3期2023-04-03
- 水下观测机器人推进器的动态结构仿生设计研究
多海洋生物中，以胸鳍波动推进的鱼类游动速度虽然不高，但在低速巡游的情况下推进效率相对较高，能够保持良好的稳定性，有着灵活机动和抗干扰能力强的特点。蓝斑条尾魟作为一种以胸鳍波动推进的鱼类，身体呈圆盘状，两侧胸鳍发达，身体左右对称，整个外形呈现出良好的流线型。在水下游动的过程中，通过身体两侧的胸鳍波动运动产生前进的推力，配合细长的尾巴能够实现机动转弯运动。游动时扁平的身体能够保持不动，稳定性良好，十分适合作水下观测机器人的模仿对象。对蓝斑条尾魟胸鳍内部骨骼结构
包装工程 2023年2期2023-02-15
- 拍动式仿鹞鲼水下机器人设计及其游动性能试验
研发出了采用拍动胸鳍驱动的仿生鱼原型机。机器鱼胸鳍采用刚性骨架支撑，鳍面使用柔性硅胶板制作。原型样机长约为650 mm，翼展500 mm，重量为640 g，由伺服电机驱动，最大游动速度可达每秒1 倍体长。此后，国内学者Xu 等[3]与Gao 等[4]采用类似的胸鳍结构，设计出采用双侧刚性胸鳍拍动推进的仿蝠鲼机器鱼BH-RAY3，通过水动力学试验研究了其基本的推进机理。德国Festo 公司也以蝠鲼为仿生对象，设计出采用刚性支撑电机驱动的仿魔鬼鱼机器鱼Aqua
中国舰船研究 2022年4期2022-09-06
- 小水滴海洋旅行记（一）踏上旅程
物进化方式）后的胸鳍！”“啊？！胸鳍不都是小小的吗？怎么还能长这么大……好奇特呀！”小水滴感叹道。“还有比我更奇特的呢！”纳氏鳐鲼指了指远处说，“看见刚才那群被乌翅真鲨追赶的飞鱼了吗？它们的胸鳍演化成了像蜻蜓翅膀一样的薄膜结构，当被鲨鱼、金枪鱼、鲯鳅（qí qiū）那样的凶猛捕食者追赶，难以逃脱时，飞鱼群就会奋力冲刺跃出水面，张开胸鳍，在空中滑翔三四百米远，这样它们就能摆脱追捕，保住性命啦。你再低头看看躲藏在沙子里的那些花园鳗，它们的胸鳍已经退化消失了，现
百科探秘·海底世界 2022年8期2022-05-30
- 一种仿生鱼深海探测机器人的机构设计
器鱼骨架、背鳍、胸鳍、尾鳍以及内腔的机械结构，阐述了这些机械结构更加优化的原因以及其运行方式。同时根据现有的研究成果对材料选用、控制方式以及电子器件的放置提出了见解。深海探测；机械机构；仿生鱼为了更深入的了解地球、保护海洋、合理地采集深海资源，形成可持续发展，探寻深海非常重要，深海探测装置必不可少。仿生鱼海洋探测机器人在深海探测方面起到了重要的作用，它可以完成收集图片影像、海水和海底土壤的元素含量、温度、水流波动速度数据、观察深海生态等海洋任务。国内外学者
机械 2022年4期2022-05-17
- 仿蝠鲼航行器游动规律智能控制与优化方法
鲼航行器通过柔性胸鳍摆动提供矢量推力实现机动航行。胸鳍运动可简化为沿展向的周期性摆动运动和沿弦向的周期性扭转运动，其数学描述如下：式中：下标flap代表摆动；θflap(t)为t时刻的摆动角；Aflap为胸鳍最大摆幅；fflap为胸鳍摆动频率；φ0flap为胸鳍摆动初始时刻相位，Bflap为胸鳍摆动角偏置；下标twist代表扭转；θtwist(t)为t时刻的扭转角；Atwist为胸鳍最大扭幅；ftwist为胸鳍扭转频率；φ0twist为胸鳍扭转初始时刻相位
数字海洋与水下攻防 2021年6期2022-01-19
- 油浸式变压器故障检测仿生机器人结构设计及分析
使用两自由度仿生胸鳍和双尾鳍作为驱动器，并且在重心位置处安装有沉浮机构实现上下的沉浮运动。完成了仿生机器人的整体结构设计方案，使用流体仿真工具对其运动学进行分析，并且加工制作了试验样机。1 油浸式变压器故障检测仿生机器人方案设计1.1 油浸式变压器内部环境分析油浸式变压器内部主要有油箱、铁芯、绕组等组成。变压器油箱是变压器的铁质外壳，设置有人孔，方便不吊罩检查。铁芯是变压器基本的组成部件之一，作为变压器的导磁通路使用硅钢片叠成，铁芯分为铁芯柱和铁轭两个部分
机械工程师 2021年7期2021-07-15
- 仿鳐鱼水下航行器动态流体仿真
主要靠鱼类背鳍、胸鳍和腹鳍等多种柔性鳍产生推进力。采用MPF推进模式的仿生水下航行器[2]虽然游动速度不快, 但在低速场合具有优良的机动性和稳定性, 可实现实时悬停。MPF推进模式的仿生型水下航行器腹部可安装多种多用途的侦查探测设备, 更适用于对侦查环境机动性要求较高的场合。作为典型MPF推进模式的鱼类——鳐鱼, 受到国内外学者更多的关注与研究。Fish等[3-5]建立了鳐鱼胸鳍运动模型及计算流体动力模型, 系统性地研究了鳐鱼游动行为对其三维流场的影响,
水下无人系统学报 2021年3期2021-07-12
- 水下仿生柔性胸鳍摆动水动力特性试验研究
等良好性能，仿生胸鳍推进是模仿鱼类左右对称的柔性胸鳍运动而兴起的一种仿生推进模式，典型的海洋生物是俗称“魔鬼鱼”的蝠鲼。针对水下仿生胸鳍推进集成，日本科研工作者Imae采用柔性乙烯树脂薄膜和淬火钢带，以刚性双四杆机构驱动胸鳍前缘带动胸鳍鳍面实现摆动运动[1]；德国Festo 公司研制了胸鳍摆动的仿生鱼Aqua_ray[2]；新加坡国立大学选用PVC 片材料作为胸鳍研制了MantaDroid 仿蝠鲼机器鱼[3]，并完成了长航时的续航试验；新加坡南洋理工大学与
船舶力学 2021年4期2021-04-24
- 刀鲚胸鳍条和耳石微化学“指纹”相似性研究*
生态型典型个体的胸鳍条和耳石组织，同步开展微化学“指纹“的比较研究。一方面，验证胸鳍条与耳石微化学特征的相似性，从而可作为后者替代材料用于研究刀鲚洄游习性和生境履历；另一方面，为今后开展其他经济、珍稀鱼类的研究提供更经济、快捷的技术方法。1 材料与方法1.1 样品采集和前处理分别于2018 年5、7 和9 月于长江口南支、鄱阳湖庐山市、太湖三山岛水域采集刀鲚、短颌鲚和湖鲚各5 尾。标本采集后冷冻运回实验室。解剖前，量取标本生物学信息(表1)后，摘取左侧第1
渔业科学进展 2021年1期2021-03-19
- 中国鲉形目棘鲬属一新纪录种
——丝鳍棘鲬
15；臀鳍17；胸鳍13+ⅲ；腹鳍Ⅰ-5；尾鳍17。侧线骨板27。鳃耙2+11～14。体长为体高13.6～16.4 倍，为体宽6.2～6.3 倍，为头长2.8～3.5 倍，为腹鳍起点至臀鳍3.7～4.4 倍。头长为吻长3.0～3.2 倍，为眼径4.1～5.8 倍，为眼间隔9.5～13.6 倍，为眼后头长2.2～2.3 倍，为上颌长2.6～3.0 倍，为尾柄长3.4～5.4 倍，为尾柄高14.1～18.7 倍，为胸鳍长0.9～1.2 倍、鳍基底宽4.7～5.
广东海洋大学学报 2021年1期2021-02-03
- 小鱼鳍有哪些大智慧？
船桨和船舵。鱼的胸鳍可以维持鱼在水中的身体平衡，当胸鳍摆动时，鱼就会向前运动，就像人在游泳时用手划水一样。胸鳍的着生不是垂直的，而是水平方向的，因而在鱼类运动时，胸鳍不仅能前后摆动，还能上下摆动，所以鱼类便可以控制自身上浮和下沉。船只的船桨便是模仿了鱼的胸鳍，让船在保持平衡的同时产生前进的动力。尾鳍也是鱼类身体上最重要的鱼鳍之一，它既可以帮助鱼类保持身体平衡，又可以转换游动方向，同时还可以产生鱼类在水中前进的推动力。尾鳍的着生是垂直方向，当尾鳍向左摆，鱼体
中国科学探险 2020年4期2020-12-23
- 脊椎动物“手”的起源有新线索
，该化石中的鱼类胸鳍拥有手指样附体，为理解脊椎動物的“手”的起源带来了全新线索。福林德斯大学的古生物学战略教授约翰·隆表示，此次发现了一种名为希望螈的四足类鱼类完整标本，揭示了脊椎动物手部进化的新信息。这也是科学家们第一次在已知的动物化石身上发现了手指与鳍“锁”在一起的现象，简单来说，就是发现了一个既像手又像鱼鳍、正在从鱼鳍向手进化的“过渡结构”。科学家从中发现，所谓的鱼鳍上有关节的部分，很像如今大多数动物手部的指骨。这种骨骼结构是在胸鳍中发现的最像四足动
发明与创新·大科技 2020年4期2020-06-11
- 脊椎动物“手”的起源有新线索
，该化石中的鱼类胸鳍拥有手指样附体，为理解脊椎动物的“手”的起源带来了全新线索。福林德斯大学的古生物学战略教授约翰·隆表示，此次发现了一种名为希望螈的四足类鱼类完整标本，揭示了脊椎动物手部进化的新信息。这也是科学家们第一次在已知的动物化石身上发现了手指与鳍“锁”在一起的现象，简单来说，就是发现了一个既像手又像鱼鳍、正在从鱼鳍向手进化的“过渡结构”。科学家从中发现，所谓的鱼鳍上有关节的部分，很像如今大多数动物手部的指骨。这种骨骼结构是在胸鳍中发现的最像四足动
发明与创新 2020年13期2020-06-10
- 脊椎动物“手”的起源有新线索
现一块鱼类化石其胸鳍拥有手指样附体，为理解脊椎动物的手的起源带来了全新线索。这是迄今最完整的希望螈样本，其代表了鱼类向陆地脊椎动物过渡的演化阶段，同时其也是第一次在已知动物化石身上发现了手指与鳍“锁”在一起的现象，揭示了人类的手部是如何由远古鱼类的鱼鳍一步步进化而来。科学家从中发现，所谓的鱼鳍上有关节的部分，很像如今大多数动物手上的指骨。他们总结表示，这种骨骼结构是在胸鳍中发现的最像四足动物的例子，而且認为脊椎动物的手起源于希望螈胸鳍内的骨型。
科学导报 2020年18期2020-04-24
- 仿生胸鳍的三维尾涡结构与参数影响分析
低速前进时直接将胸鳍作为主推进器[4]，海龟、企鹅等也使用类胸鳍的鳍状肢来推进身体向前游动。有关仿生拍动翼(可看作胸鳍的一个简化模型)的研究发现，反卡门涡街为二维拍动翼尾流场的重要特征[5-6]，然而对于三维翼而言，其尾流场则由两个倾斜涡列所支配[7-8]。而胸鳍的形状和运动比三维翼更加复杂，胸鳍尾涡结构的关键特征究竟是什么还有待研究。Suzuki等[9]开发了仿黑鲈鱼机械胸鳍推进系统，并开展实验研究工作，分析胸鳍的瞬时以及时均水动力特性。Li等[10]利
海洋工程 2020年1期2020-04-10
- 有趣的鱼鳍
，用胶带把它们的胸鳍粘住，然后放回水槽里，想看看有什么变化。结果我发现，那两条鱼竟然跟其他鱼一样游来游去，并没有发生明显的变化。不过等它们停下来，它们居然像喝醉了酒一样，摇摇晃晃的。现在我终于知道了，原来鱼的胸鳍是起保持平衡作用的。那么鱼的尾鳍又有什么作用呢？我观察发现，每一条鱼在游动的时候，尾鳍都摆动得很厉害。于是我又将其中一条鱼身体的后面1/3用胶带缠住，然后让它们举行一个游泳比赛。结果被胶带缠住的那条鱼像失去了马达一样，游得很慢很慢。原来的游泳健将突
作文新天地 2019年15期2019-11-27
- 有趣的鱼鳍
，用胶带把它们的胸鳍粘住，然后放回水槽里，想看看有什么变化。结果我发现，那两条鱼竟然跟其他鱼一样游来游去，并没有发生明显的变化。不过等它们停下来，它们居然像喝醉了酒一样，摇摇晃晃的。现在我終于知道了，原来鱼的胸鳍是起保持平衡作用的。那么鱼的尾鳍又有什么作用呢？我观察发现，每一条鱼在游动的时候，尾鳍都摆动得很厉害。于是我又将其中一条鱼身体的后面1/3用胶带缠住，然后让它们举行一个游泳比赛。结果被胶带缠住的那条鱼像失去了马达一样，游得很慢很慢。原来的游泳健将突
作文新天地(小学版) 2019年5期2019-09-10
- 透明化骨骼染色鉴定海马种类的方法
类主要依靠背鳍和胸鳍的数目进行区分，然而由于海马体色不透明，此法存在一定的误差和不便。针对这一问题，笔者建立并且优化了一套海马透明化骨骼染色观察背鳍和胸鳍数目的方法，能够准确进行数目的鉴定。这种骨骼染色的方法不仅能应用于海马的种类鉴定，还可以应用于新型海马标本的制备，具有科学和观赏价值。海马是刺鱼目海龙科海马属鱼类的统称，在我国有悠久的药用历史，是常用的名贵中药材，也是水族观赏品种。海马具有明显的马头蛇尾瓦楞身的形态特征，而且与常见的海洋生物不同，性成熟的
中国水产 2019年5期2019-05-29
- 仿生机器鱼胸鳍波动与摆动融合推进机制建模及实验研究
东标仿生机器鱼胸鳍波动与摆动融合推进机制建模及实验研究范 增1, 王扬威1,2*, 刘 凯1, 赵东标1(1. 南京航空航天大学 机电学院, 江苏 南京, 210016; 2. 东北林业大学 机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨, 150040)为研制出高性能仿生水下推进器, 文中以魟鱼为仿生原型, 并借鉴摆动模式鱼类推进机制, 提出了一种胸鳍波动与摆动融合推进机制的新型推进方式。设计了仿生机器鱼的机械结构与控制系统, 建立了融合胸鳍波动与摆动推进机制的动力学
水下无人系统学报 2019年2期2019-05-17
- 海洋馆里的神奇动物
，有强大的三角形胸鳍，拖着一条硬而细长的尾巴;它的胸鳍像个大翅膀—样，感觉它在水中不是游泳，而是在挥舞着“大翅膀”飞翔。蝠鲼的胸鳍发达到什么程度呢？能让它腾空而起，“飞”到高出水面两米左右，停留几秒，然后“啪”的—声落入水中。这样的情景很是壮观，尤其是它们成群结队的时候，你方跳罢我登场。不过，这—次次的跳躍到底代表着什么？是表示宝宝很开心，还是觅食，还是求偶，抑或是传达信息？我们还不得而知。虽然长相和西方小恶魔有些相似之处，但它们经常“笑脸盈盈”。仔细观察
科学大众·小诺贝尔 2019年4期2019-05-17
- 长江口日本鳗鲡降海产卵洄游群体的银化指标研究
本头部、躯干部及胸鳍的颜色, 依据Han等[9]和Okamura等[7]对日本鳗鲡银化过程中各发育期体色特征描述和评判标准(表 1), 鉴定每尾标本所处的发育期。随后, 用钢卷尺测量全长(Total length,TL)(精确至1 mm), 用电子天平称量体重(Body weight,BW)(精确至1 g)。由于同一尾鳗鲡眼径和胸鳍长在左、右体侧均无显著差异[25], 因此用游标卡尺统一测量标本左胸鳍长(Pectral fin length,Lp)、左眼的
水生生物学报 2019年1期2019-01-07
- 仿生鳐鱼水下机器人的设计与仿真分析*
动性差等缺点。以胸鳍波动作为推进模式的鳐科鱼类，如蝠鲼、牛鼻鲼等，在机动性、推进效率及适应能力等方面具有优越性[2]，因此，对鳐鱼的研究越来越引起人们的关注。鱼类有多种运动形态，仿生学研究人员依其推进方式的不同，主要分为BCF（身体/尾鳍）和MPF（中央鳍/对鳍）两类模式[3]。鳐鱼是典型的MPF模式鱼类，目前国内外对仿生鳐鱼的研究已经有了很大进展。杨少波等[4]以牛鼻鲼为研究对象，胸鳍两侧通过八个舵机进行驱动，模仿胸鳍波动运动模式鱼类，已基本达到预期效果
机械制造 2018年9期2018-09-20
- 云南滇池入侵鱼类新纪录
——鲇
5；臀鳍条80；胸鳍条Ⅰ-10；腹鳍条i-12。体长10.2 cm，为体高的4.4倍，为头长的5.0倍，为前背长的3.0倍。头长为吻长的3.2倍，为眼径的8倍，为眼间距的1.8倍，为头宽的1.5倍，为口裂宽的1.7倍。体呈灰褐色，多不规则云斑状灰黑色斑块，腹部灰白，亦有不规则黑斑(图1：d)。体延长，头扁阔，腹短圆，腹后侧扁。口大，次上位；须2对，颌须长，可伸达胸鳍基后端；颏须短。胸鳍圆，有一硬刺，其前缘具锯齿，后缘锯齿强。背鳍短小。尾鳍上、下叶等长。胸鳍
四川动物 2018年3期2018-05-28
- 基于环形长鳍波动推进的仿生水下机器人设计
从鳐科鱼类魟鱼的胸鳍波动运动中获得灵感，基于胸鳍波动推进运动的生物学特征分析和运动学模型[6-9]，提出一种环状胸鳍波动推进仿生水下机器人的结构与控制系统设计方案，并通过游动试验验证了设计的合理性，展示了环状胸鳍波动推进方式的优良机动性与稳定性。1 仿生原型的生物学特征分析与运动学建模魟鱼是一种典型的以MPF模式推进的底栖型鱼类，身体扁平，呈圆盘状，拥有宽大的胸鳍、臀鳍及细长的尾鳍，如图1所示。魟鱼依靠柔性胸鳍的波动运动实现直线游动和机动转弯，游动时身体基
机械制造与自动化 2018年1期2018-03-19
- 基于机器视觉的鱼类行为特征提取与分析
特征，缺少对鱼类胸鳍、尾鳍运动等信息的统计，也缺少鱼类呼吸频率、呼吸深度等的研究，使得观测数据具有局限性，不能综合监测水质情况。图1 基于机器视觉的鱼类行为特征提取与分析总体框架Fig. 1 Overall framework of extraction and analysis of fish behavior based on machine vision为了综合反映水质的污染状况，本文采用青鳉鱼作为生物监测的指示生物，基于机器视觉技术，通过监测暴露在
生态毒理学报 2017年5期2018-01-29
- 大鳍异鰔年龄与生长
迫在眉睫。本文以胸鳍棘作为大鳍异鲦年龄鉴定材料, 通过组织学切片观察其年龄组成。根据胸鳍棘切片半径与全长的关系, 得到退算全长, 通过研究其生长特征, 为今后的人工驯化和繁殖提供理论基础。1 材料与方法1.1 样本采集2013年11月至2014年9月, 在怒江、槟榔江和龙川江共采集大鳍异鲦230尾(图1)。新鲜状态下测量全长和体长(精确到1 mm), 电子天平称重(精确到0.1 g), 常规解剖, 剪取左侧胸鳍编号保存于5%福尔马林溶液中。随机选取30尾标
水生生物学报 2018年1期2018-01-24
- 金鱼如何辨雌雄
腹部膨大。（2）胸鳍的差别：雄鱼胸鳍稍尖长，胸鳍第一根鳍刺较粗硬；雌鱼呈短圆形，胸鳍第一根鳍刺不太硬。（3）泄殖孔的差别：由肚皮向上看，雄鱼泄殖孔小而狭长，呈凹形；雌鱼泄殖孔大而略圆，向外凸。色泽：品种相同的金鱼，雄鱼一般颜色鲜艳，而雌鱼略淡一些，在繁殖发育期，雄鱼体色更为鲜艳。endprint
养生保健指南 2017年8期2017-12-09
- 机器鳕鱼胸鳍/尾鳍协同推进直线游动动力学建模与实验研究
070）机器鳕鱼胸鳍/尾鳍协同推进直线游动动力学建模与实验研究李宗刚，徐卫强，王文博，杜亚江（兰州交通大学 机电工程学院，兰州 730070）设计了一种二自由度胸鳍/尾鳍协同推进的仿生机器鳕鱼，其胸鳍推进机构不仅能够单独实现前后拍翼运动、摇翼运动以及两者的复合运动，而且还可与尾鳍实现协同推进，进而分别建立了胸鳍单独推进、胸鳍/尾鳍协同推进时的水动力学模型。数值仿真及实验结果均表明，胸鳍复合运动与尾鳍协同推进时，仿生机器鱼游速最快，可达0.30 m/s，胸鳍
船舶力学 2017年5期2017-06-05
- 定常流场中蓝鲨头部及胸鳍受力状况的数值模拟及实证研究❋
流场中蓝鲨头部及胸鳍受力状况的数值模拟及实证研究❋胡庆松1，刘习武1，申屠基康2(1.上海海洋大学，上海 201306; 2.宁波市海洋与渔业研究院，浙江 宁波 315010)蓝鲨具有高效率和远距离的巡游模式，其胸鳍起到重要的平衡和稳定作用，头部为主要阻力源，以头部和胸鳍为突破口进行相关研究对于AUV等海工装备的优化设计具有重要价值。通过对蓝鲨形体数值化描述，结合相关特征进行精细化建模，基于三维模型进行流场中有限元计算和分析，获得了蓝鲨头部和胸鳍受力状况；
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年7期2017-06-05
- “水中飞鸟”：豹鲂鮄
中之鸟”豹鲂鮄的胸鳍也犹如翅膀一般飘逸美丽，游动时仿佛蓝色烟火在周身绽放。豹鲂鮄胸鳍前方的短鳍条可以帮助它在水面滑行一段距离。胸鳍有三根可以自由活动的独立鳍条，能够帮助它在广阔的海底自由爬行。当豹鲂鮄在海底从爬行转为游泳时，胸鳍及鳍前的三根独立鳍条会收拢，紧贴在体侧，以减少在水中的阻力。当它的游兴达到高潮时，便会以极快的速度冲出水面，继而展开“双翅”——胸鳍，在空中飞行。由此，豹鲂鮄不仅能够在海底遨游，还具有了爬、游、飞三种本领，能够自由地畅游在海陆空三境
科学Fans 2017年3期2017-04-13
- 别小瞧鱼
了愧疚，我把它的胸鳍、背鳍、臀鳍和腹鳍都剪掉了。它又被放回鱼缸。这一次，它的情况可没前面那么好了。它在水里左冲右撞了几下，然后干脆沉在水底喘息，再也浮不起来了。没有鳍的鱼还能活下去吗？我到网上搜索，了解到鱼用鳍游动，不同部位的鳍有不同的作用；背鳍和臀鳍主要在鱼行动时起平衡作用；尾鳍和体侧肌肉配合，起推动鱼体和掌握方向的作用；胸鳍和腹鳍的主要作用是保持鱼体平衡，配合鱼体转向和升降，但胸鳍比腹鳍的作用更大，可以像船桨那样划动，使鱼体徐徐前进。所以，如果没有了鳍
发明与创新 2017年7期2017-01-19
- 基于微舵机控制的仿生鱼设计与实验分析
的仿生鱼，结合鱼胸鳍和鱼尾鳍的配合动作，完成一系列的游弋动作。其中根据鱼类“波动推进理论”的游动机理，实现仿生鱼的前进、转弯运动；根据鱼类“胸鳍法理论”实现上浮、下潜运动；提出加减速游动方案，通过修改X值的方法，实现仿生鱼的加减速游。组装并进行水上模拟实验和水下实际实验，调试仿生鱼的各动作协调性，分析仿生鱼在水中的静态平衡和动态平衡问题。微舵机；仿生鱼；波动推进理论；胸鳍法0 引言随着仿生鱼技术发展的成熟和社会关注度的提高，仿生鱼逐渐成为机器人研究的重点，
网络安全与数据管理 2017年1期2017-01-19
- 基于机器视觉的鱼类模式生物在线监测技术方法研究
-21],缺少对胸鳍、尾鳍运动等信息的统计,也缺少生理特征方面(呼吸频率、呼吸深度等)的重要信息。这使得在一定程度上的局限了观测数据的完整性,也势必会降低水质监测的准确性。本文以青鳉鱼为模式生物,在机器视觉的基础上,实时监控鱼的胸鳍、尾鳍摆动频率,鱼的呼吸频率、呼吸深度,达到获得更有鲁棒性、健硕性的观测数据。1 青鳉鱼生理特征检测方法(The detection method of medaka physiological characteristics)
生态毒理学报 2016年1期2016-12-06
- 攀鲈的“特殊本领”
攀鲈游到岸边，用胸鳍（qí）、鳞（lín）片和鳃（sāi）盖活动，三两下就爬上了岸。攀鲈上岸后，不仅沒有出现呼吸困难的情况，而且还真在地上爬行起来。一步、两步、三步……攀鲈越爬越远，终于来到了田边，看到了田野上的美景。春天来了，田野成了欢乐的海洋。瞧：犁（lí）田机来了，睡了一冬的泥土被翻了过来，一只只小鸭子在水田里追逐、嬉戏。而插秧机呢，简直是位神奇的裁缝（cái fenɡ），它们用一束束秧苗给田野做了一件漂亮的绿衣裳。一阵风吹来，绿衣裳轻轻摆动着，真漂
红蜻蜓·低年级 2016年4期2016-11-19
- 海中的翱翔者
。飞鱼长相奇特，胸鳍特别发达，像鸟类的翅膀一样。长长的胸鳍一直延伸到尾部，整个身体像织布的“长梭”。它凭借自己流线型的优美体型，在海中以每秒10米的速度高速运动。它能够跃出水面十几米，空中停留的最长时间是40多秒，飞行的最远距离有400多米。飞鱼的体型都很小，最大也只有45厘米长，有着翼状硬鳍和不对称的叉状尾部。有些种类具双翼而仅胸鳍较大，如分布广泛的翱翔飞鱼。有些则有四翼，胸、腹鳍皆大，如加州燕鳐。现代的高速摄影已揭开了飞鱼“飞行”的秘密。其实，飞鱼并不
海洋世界 2016年5期2016-06-01
- 缘木也可求鱼
专管监视敌情。它胸鳍里的肌肉纤维精壮有力，像两只“前臂”，能伸能缩。它靠胸鳍的支撑、身体的弹跳力和尾鳍的推动力进行游泳，在沙滩下爬行或跳跃前进，以及顺着树干爬到树上去捕食昆虫。还有一种名叫攀（pān）鲈（lú）的鱼，也可借自己坚硬的臀（tún）鳍（qí）和胸鳍，配合身体的左右摆动，顺树根爬到树干上去捕食。endprint
小学阅读指南·低年级版 2015年6期2015-06-16
- 一种计量青鳉鱼胸鳍和尾鳍摆动频率和幅值的计算机视觉算法
1一种计量青鳉鱼胸鳍和尾鳍摆动频率和幅值的计算机视觉算法张融1，郑宏远2,*，李录3，饶凯峰41.北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京 100191 2.中国石油集团长城钻探工程有限公司博士后工作站与中国石油大学(北京)博士后流动站，北京 100101 3.北京机电工程研究所，北京 100074 4.中国科学院生态环境研究中心，北京 100191青鳉鱼在饮用水安全领域具有很高的应用价值，其鱼鳍的活动状态可以反映水质的污染状况。但由于技术条件的限制，传
生态毒理学报 2015年4期2015-06-07
- 红唇蝙蝠鱼和它们的“行走一族”
呢？原来，它们的胸鳍内原本连接鳍和胸带骨的支鳍骨发生了延长，从而形成了“手臂”一样的结构，被称为“假臂”。假臂末端的鳍可以向前弯折，这样一来，一对胸鳍就变成了一对“胳膊”。与此同时，它们的腹鳍位置也向前移动到了喉的位置。因此，两对胸鳍和两对腹鳍就好像四肢一样，能够支撑起它们的身体。秘鲁蝙蝠鱼和达氏蝙蝠鱼就是靠着这“四肢”，在海底优哉游哉地“行走”。当然，拥有别人没有的“特殊技能”是要付出代价的。和其他鱼儿相比，红唇蝙蝠鱼的游泳能力就显得惨不忍睹了，游泳速度
科学大众·小诺贝尔 2015年4期2015-05-04
- 胸鳍摆动推进机器鱼滚转机动控制
些鱼类则通过摆动胸鳍或者中间鳍的方式来游动，这种方式则被称为中间鳍/对鳍(Median and/or Paired Fin，MPF)模式［4］.与BCF模式相比，在仿生机器鱼研究上，MPF模式在机动性与稳定性上具有更大的优势［5-7］.牛鼻鲼，作为 MPF模式鱼类的一种，在机动性与稳定性方面优势明显.仿生牛鼻鲼机器鱼与其仿生原型一样，具备宽大的胸鳍，通过对胸鳍摆动运动的控制，可以实现机器鱼在航向、俯仰与滚转3个方向上的高机动可控游动.胸鳍摆动推进机器鱼一般
北京航空航天大学学报 2015年11期2015-03-19
- 基于Fluent的仿生机器鱼胸鳍摆动模型仿真分析
nt的仿生机器鱼胸鳍摆动模型仿真分析冯静安，晁贯良，王卫兵，牛建文，邱艳军(石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子 832003)为研究胸鳍攻角对仿生机器鱼升潜运动的影响，制定机器鱼升潜运动控制规则，分析了升力产生的机制和影响因素，建立了机器鱼胸鳍摆动数学模型，根据机器鱼胸鳍几何模型，应用Gambit建立了机器鱼胸鳍二维网格模型，应用Fluent仿真，分析了不同攻角下机器鱼升力阻力差，确定胸鳍在来流速度为0.5 m/s的水动力环境下做周期摆动时的最佳攻角为
机床与液压 2014年9期2014-03-09
- 胸鳍波动推进仿生机器鱼研究进展与分析
jiform)的胸鳍波动推进仿生机器鱼具有优异的游动性能，已成为仿生机器鱼研究领域的新兴热点。近年来，科研人员已对胸鳍波动推进机理进行了相关研究，并研制出了各类仿生机器鱼。1 胸鳍波动推进模式特征采用胸鳍波动推进模式游动的水生生物主要有软骨鱼纲中的鳐形目、鲼形目和乌贼等，依据对生物胸鳍波动运动的游动观测结果和理论分析，胸鳍波动推进模式的游动特征可归纳为:(1)胸鳍围绕在身体两侧或周围，得益于软骨支撑结构或肌肉性静水骨骼结构，胸鳍能实现柔性的波动运动。(2)
微特电机 2014年10期2014-01-13
- 浙江海域3种鱼类新记录
，与鳍条部相连。胸鳍16，侧下位，短于头长，后端不达背鳍基中部；腹鳍胸位，起点约与胸鳍起点相对，末端不达肛门开孔；尾鳍长，浅凹形，具17鳍条。鲜活时，鱼体橙红色，体下侧稍淡，体侧自吻端至尾柄上部有1条深红色椭圆形横斑相连而成的纵带，尾鳍基部有一同色圆斑。背鳍、胸鳍、臀鳍及尾鳍的上下叶深红色，腹鳍稍淡。浸制后体色呈淡白色，体侧纵带褪色为稀疏不规则的褐色点斑。标本于今年4月25日采自舟山市嵊泗县菜园镇菜场，经现场调查询问，系捕自舟山海域195海区的帆张网作业，
浙江海洋大学学报(自然科学版) 2012年5期2012-10-21
- A new blind loach species, Triplophysa huanjiangensis (Teleostei: Balitoridae), from Guangxi, China
条数为8～9; 胸鳍分枝鳍条数为10～11; 腹鳍分枝鳍条数为6～7; 臀鳍分枝鳍条数为6; 尾鳍分枝数为13～14; 胸鳍长为胸鳍起点至腹鳍起点间距的52.3%～70.7 %; 腹鳍起点位于背鳍起点之前下方; 外侧吻须最长, 为侧面头长的47.0%～73.8 %; 前鼻孔位于一短管中, 末端延长呈须状; 鳔后室发达, 末端可伸达腹鳍起点。新种; 盲鱼; 爬鳅科; 高原鳅属; 广西Q959.468A0254-5853-(2011)05-0566-06201
Zoological Research 2011年5期2011-12-25
- 胸鳍扑翼式机器鱼的设计及水动力实验
100191)胸鳍扑翼式机器鱼的设计及水动力实验高 俊 毕树生 李 吉 蔡月日(北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京 100191)提出了一种基于胸鳍拍动推进的仿生机器鱼的设计模型，并对其进行了水动力实验研究.首先根据仿生对象的胸鳍运动和结构特点设计了由直流伺服电机驱动的扑翼式机器鱼，然后设计了推力测试实验装置，在北京航空航天大学机器人所的低速水洞中完成了机器鱼的推力和功耗测试实验，获得了推力系数和效率随Sr(斯特劳哈尔数)变化的曲线.实验结果表
北京航空航天大学学报 2011年3期2011-03-15
- 仿牛鼻鲼机器鱼胸鳍的时间非对称摆动研究
3仿牛鼻鲼机器鱼胸鳍的时间非对称摆动研究杨少波 韩小云 邱 静 谢海斌国防科学技术大学,长沙,410073针对以胸鳍升力模式推进的牛鼻鲼在胸鳍扇动时存在时间上的非对称摆动问题,分析了牛鼻鲼这一泳动特征的力学含义,并通过仿牛鼻鲼机器鱼开展了时间非对称摆动的研究。首先建立了时间非对称摆动的数学模型;然后在一系列的不对称系数下进行了机器鱼的泳动实验,发现存在一个不对称系数的较佳范围,并且当不对称系数为0.56时,机器鱼的泳动速度最大;最后通过机器鱼的水动力实验研
中国机械工程 2011年5期2011-01-29
- 飞翔的鱼
们拥有特别发达的胸鳍，就像鸟的翅膀，与之匹配的是它们像飞机机翼似的腹鳍也较大，能够协助滑翔。就是这种体长仅仅20厘米左右的小鱼，有着超乎人类想象的飞翔能力。据鱼类学家观察发现，燕鳐最高可以飞到ll米，水平距离更是让人吃惊——最远可达100米!小小的燕鳐到底有什么特异功能，能够飞如此之高之远呢?鱼类学家对此很感兴趣。经过长期的观察，他们发现燕鳐的飞翔能力一方面源于它们流线型的体型和乌翼状的胸鳍，而且肩带和胸鳍肌肉特别发达，这是它们飞翔的基本条件：另一方面，燕
第二课堂(课外活动版) 2009年6期2009-07-30
- 飞翔的鱼
们拥有特别发达的胸鳍，就像鸟的翅膀。与之匹配的是它们像飞机翅膀似的腹鳍也较大，能够协助鱼的滑翔。就是这仅仅20厘米左右的小鱼，却有着超乎人类想象的飞翔能力。据鱼类学家观察发现，燕鳐最高可以飞到11米之高。水平飞行距离更是让人吃惊——最远一次可飞行100米！鱼类学家经过长期的观察发现：一方面，燕鳐的飞翔能力源于它们流线型的体型和鸟翼状的胸鳍，而且肩带和胸鳍肌肉特别发达，这是它们飞翔的基本条件；另一方面，燕鳐常栖息在水的上层，游泳速度快，便于飞跃。燕鳐在接近水
课外生活（小学1-3年级） 2009年4期2009-05-05
- 弹涂鱼能上树之谜
陆地，利用发达的胸鳍抓住树干，不慌不忙，攀爬而上。它们在树干上爬行跳跃，活泼得像森林里的猴子，于是人们就给它们取了个“泥猴”的绰号。弹涂鱼离开水，在陆地上是怎样呼吸的呢？原来，它的皮肤与尾巴内分布着许多微血管，能够直接与外界进行气体交换。弹涂鱼有了这些微血管，就能在陆地上自由地呼吸了，有了发达的胸鳍，就能抓住树干上树了。好奇怪的弹涂鱼啊，竟然能打破“鱼儿离不开水”这千古“真理”呢！（选自《语文课内外》）快乐练习1.给文中第一自然段加上标点符号。2.用线段把
作文周刊·小学三年级版 2009年3期2009-04-10
- 来了一条奇怪的鱼
士弹涂鱼的尾鳍和胸鳍很像它的腿，让它能在泥地上跳来跳去；胸鳍又像吸盘一样，能帮助它爬树；潮湿的皮肤上布满了毛细血管，能帮助它吸收氧气。弹涂鱼虽然能长时间生活在陆地上，却必须保持身体湿润，否则会因为无法吸氧而死亡。弹涂鱼湿润眼球的方法很奇特，它把眼球拉进眼窝里，两个眼窝里都有水袋。跳跳使劲一跳，跳出了大螃蟹的包围圈。前面有一棵树，跳跳向大树跳去，跳跳跳，就跳到了大树旁。跳跳赶紧用胸鳍上的吸盘吸在了大树上，往大树上爬去。噌噌噌，不一会儿就爬到了树梢上。大螃蟹们
为了孩子（孕0～3岁） 2009年4期2009-03-30
- 鱼鳍的作用
，用剪刀剪下它的胸鳍、腹鳍、尾鳍，然后再放回到水盆中观察。我发现和其他鱼相比，这条鱼游速缓慢，而且忽上忽下，左右摇晃不定，显然失去了平衡。这是什么原因呢？我问爸爸。爸爸说：“鱼在游动的时候，腹鳍、尾鳍有保持身体平衡、控制方向的作用，鱼的胸鳍还有‘刹车的作用呢。前进的鱼，将两侧的胸鳍同时举起，阻力增大，运动就会停止下来。一旦剪去鱼鳍，这些动能就全都失去了。”听了爸爸的话，我恍然大悟：原来鱼鳍竟有这么重要的作用。啊！生物太神奇了。（指导老师：刘文艳）
作文周刊·小学三年级版 2004年13期2004-04-15