D720-划水式仿生推进装置的设计和运动分析 下载积分：50　资料编号： D720

作品包括:

Word版说明书1份，共30页，约11000字

CAD版本图纸，共22张

摘    要

在经济飞速发展的今天，工业化进程越来越快，建设新世界所消耗的资源越来越多，对传统的陆地资源开发已经不能满足其要求，为了子孙的生存和发展，人们开始转战海洋资源。可以说，当今社会是海洋的时代，越先主动掌握水下技术，并且掌握的越好，才更能掌握经济的先机。我们国家已经注重开发临海的水下资源，进行一系列的探索和研究。

水中生物经过千百年进化后游动的方式不尽相同，受水下生物启发而演变的仿生推进装置也纷繁多样，各有特点。本文研究的主要内容是海龟的游动方式。企鹅、海龟等动物在水下运动的主要方式便是利用划水法，该游动方法具有机动性能好、噪音低等优点。以此为切入点，研究海龟的游动方式后，根据其运动特点，进行机械结构设计，该研究成果对用于水中小型、低速的推进装置的设计和发展有着重要的意义和价值。

在分析得到海龟的运动方式后，首先在三维软件中建立划水式仿生推进系统的三维模型，然后利用有限元分析对相关重要零件进行强度校核，最后导入机械专用动力学软件ADAMS中，建立推进装置的简化动力学模型，并对该模型进行了运动仿真，仿真结果表明该仿生推进机构能够较为合理的模拟海龟的“8字形”划水运动，实现了又一种水下低速的推进方式。

关键词：仿生推进；划水运动；水下机器人

目录

1 绪  论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 仿生推进理论研究现状 1

1.2.1 国外理论和技术研究现状 1

1.2.2 国内理论和技术研究现状 3

1.3 划水法推进技术综述 3

1.3.1 划水法推进技术现状 4

1.3.2 划水法推进技术研究重点和难点 4

1.4 本文的主要研究内容 5

2 海龟划水法推进仿生分析 6

2.1 海龟划水法游动的原理分析 6

2.2 海龟划水法游动的机理分析 6

2.3 海龟划水法推进原理的提出 7

2.4 本章小结 7

3 仿海龟划水法推进装置的机械设计 9

3.1 仿海龟划水法推进装置的驱动方案设计 9

3.1.1前肢水翼的驱动设计 9

3.1.2后肢蹼翼的驱动设计 10

3.2 仿海龟划水法推进装置的本体结构设计 10

3.2.1水翼和蹼翼设计 10

3.2.2水翼和蹼翼材料选取 11

3.2.3推进体整体设计 12

3.2.4推进体密封设计 12

3.3 其他部分材料选取 13

3.3.1电机类别选择 13

3.3.2其他材料选择 13

3.4 本章小结 14

4 相关零件尺寸的计算与校核 15

4.1 伺服电机型号选取 15

4.2 锥齿轮的强度校核 17

4.3 轴的强度校核 19

4.4 海龟壳的强度校核 21

4.5 本章小结 22

工作总结与展望 23

参考文献 24

致谢 26

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