How Biomimetic Morphing Dorsal Fin Affects the Swimming Performance of a Free-swimming Tuna Robot

要約

海洋のマグロは、最適な流体力学的性能を達成するために、中央鰭を動的に変形させることができることはよく知られています。
リニアな加速と操縦性。
本研究では、係留条件に焦点を当てた正中鰭の流体力学的効果に関する先行研究に基づいて、より現実の状況に近づけるために、自由遊泳条件で変形するマグロの背鰭の流体力学的機能を引き続き調査します。ここで、私たちはマグロを開発しました。
-三次元で独立して泳ぐことができる、ロボット魚に磁力で取り付けられた生体模倣モーフィング背びれを備えた、インスピレーションを得たロボット魚プラットフォーム。
私たちは、自由に泳ぐロボット魚のプラットフォームに基づいて、さまざまな周波数と振幅で、直立した背びれが速度、輸送コスト（COT）、ロボット魚のヨー角にどのように影響するかを調査しました。
直立した背びれは、ロボット魚のヨーの安定性を向上させるのに積極的な役割を果たします。
ただし、テストでは速度と COT にはほとんど影響がありません。
これについては今後さらに調査が必要です。

要約(オリジナル)

It is well known that tuna fish in the ocean can dynamically morph their median fins to achieve optimal hydrodynamic performance, e.g. linear acceleration and maneuverability. In this study, based on the previous studies about the median fin’s hydrodynamic effects focusing on tethered conditions, we continue to explore the hydrodynamic function of tuna morphing dorsal fin in free swimming conditions for better approaching real-life situations.Here, we developed a tuna-inspired robotic fish platform that can swim independently in three dimensions, equipped with a biomimetic morphing dorsal fin magnetically attached to the robotic fish. Based on the free-swimming robotic fish platform, we investigated how the erected dorsal fin affects the speed, cost of transport (COT), and robotic fish’s yaw angle at different frequencies and amplitudes. The erected dorsal fin plays a positive role in improving the yaw stability of robotic fish. However, it shows little influence on the speed and COT in our test. This remains to be further investigated in the future.

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