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摘要

本次报告由西北工业大学潘光教授主讲,详细介绍了仿蝠鲼柔体潜水器的研制关键技术。报告从仿生潜航器在鱼类推进模式中的地位切入,深入探讨了蝠鲼仿生潜水器在水下装备中的独特优势,并详细阐述了其在水动力学、运动控制、能源系统及样机研制等方面的技术突破与应用前景。

亮点

  • 🐠 报告详细对比了BCF(身体/尾鳍推进)和MPF(中鳍/对鳍推进)两种鱼类仿生推进模式,指出MPF模式(如蝠鲼)在推进效率、机动性、稳定性和噪声性能方面具有独特优势,尤其适合滑翔与扑动相结合的推进方式。
  • 💡 蝠鲼仿生潜水器创新性地实现了滑翔与仿生扑动一体化推进模式,兼具广域粗精度观测和原位细精度信息采集能力,其高生物亲和性使其在水下活动时能更好地融入海洋环境。
  • ⚙️ 研制过程中攻克了多项关键技术,包括基于PIV观测的精确外形与运动模式捕捉、动态相似度评估、以及结合伯尔兹曼方程和IBM方法的数值模拟,揭示了展向与悬向变形对推力的不同影响。
  • 🤖 在控制算法方面,采用了模糊控制与CPG(中央模式发生器)相结合的方法,实现了潜水器姿态的快速平滑转换和高机动性,并通过与真实蝠鲼的互动实验验证了其类生物运动控制水平。
  • 🔋 针对能源需求,该潜水器采用了仪表供电和动力供电分离的双电池系统,并探索了镁海水电池与锂电池结合的供电模式,未来计划引入固态燃料电池以提升续航能力。

#仿生潜水器 #蝠鲼仿生 #水下机器人 #海洋科技 #柔体潜水器

思考

  1. 仿蝠鲼柔体潜水器在实际海洋应用中,除了珊瑚礁监测和海洋牧场监测,未来还可能拓展哪些具体的应用场景?
  2. 报告中提到新型材料(如仿肌肉水凝胶)与金属骨架结合能力较弱,未来在材料科学方面,有哪些潜在的突破方向可以解决这一问题,从而更好地实现完全仿生?