电机与智能材料复合驱动仿生鳍推进器研究

提出一款电机与智能材料复合驱动的仿生鳍推进器。首先分析仿生鳍推进器的机械结构和控制电路；根据鳍条和机构运动过程中的受力情况，计算了凸轮电机所需输出扭矩大小；构建形状记忆合金丝驱动的鳍条弯曲变形热动力学模型；实验测试了鳍条幅度分别按照逐渐增大运动和等幅运动（从根部至端部）时推进器的平均推进速度和平均推进力随鳍条运动频率的变化情况。结果显示：仿生鳍能够实现波动、摆动以及复杂三维柔性运动，满足推进、转弯以及稳定性调节等多种需求。