機(jī)器海鷗的仿生設(shè)計及其實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、中國是一個具有廣闊海域的國家。在我們幅員遼闊的領(lǐng)海中，有著很多諸如水文、海洋漁業(yè)資源、海警情況等需要進(jìn)行監(jiān)測的場合。在當(dāng)前，每當(dāng)我們遇到海難或者是海警巡防等需要進(jìn)行搜救、巡邏與警戒的時候，我們普遍采用的方式都是派出船只、飛機(jī)或者是使用衛(wèi)星等來進(jìn)行監(jiān)測。但是這樣的方式不僅成本高昂效率低下，同時在環(huán)境極端惡劣的時候往往可能會很難以完成預(yù)期的任務(wù)?；诖耍疚脑O(shè)計了一套能夠適用于惡劣環(huán)境下海洋巡航監(jiān)測的機(jī)器海鷗，并研制原理樣機(jī)及其飛行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2、，對關(guān)鍵的功能和性能指標(biāo)進(jìn)行測試。
　　基于對作業(yè)任務(wù)與環(huán)境的分析，確定機(jī)器海鷗的功能和性能指標(biāo)。結(jié)合撲翼飛行原理，從仿生學(xué)的角度設(shè)計了機(jī)器海鷗的機(jī)械結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用目前在撲翼樣機(jī)研制中比較成熟的一種傳動方案，通過對稱布置的兩套串聯(lián)連桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)二維的撲翼運(yùn)動。該套機(jī)構(gòu)只使用了一個自由度，同時結(jié)構(gòu)上的對稱性能夠保證雙翼在撲動時的動作也是完全對稱的。與固定翼及旋翼式飛行器相比，所設(shè)計的海鷗機(jī)器人在一次撲動過程中能夠同時產(chǎn)生飛行時所需

3、要的升力和推力，能量利用率高以及機(jī)動性能更好。結(jié)合性能參數(shù)指標(biāo)以及實(shí)際可以采購到的外購件的情況，設(shè)計了整個系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)并研制了海鷗機(jī)器人的原理樣機(jī)。
　　此外，還開發(fā)了一套用于測試海鷗機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、基本的氣動性能以及模擬飛行性能等的專門的實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置的主要工作原理是為海鷗機(jī)器人在撲翼飛行時提供一個旋轉(zhuǎn)式的模擬飛行平臺，其結(jié)構(gòu)組成主要包括支撐架、轉(zhuǎn)臺、跟隨機(jī)構(gòu)以及海鷗機(jī)器人的固定與安裝裝置等。
　　利用所開