Design of a Double-joint Robotic Fish Using a Composite Linkage

要約

ロボット魚は、新世代の水中ビークルの最も有望な方向性の 1 つです。
従来の生体模倣魚は、サーボなどのタンデムコンポーネントを使用して魚の関節を模倣することが多く、そのため体積、重量、制御の複雑さが増加します。
この論文では、複合リンケージを使用した新しい二重関節ロボット魚が設計されており、推進機構はモーターの一自由度の回転を二自由度の結合運動、つまり尾脚に変換します。
平行移動と尾鰭の回転。
推進機構の動作解析により、カラング目魚で観察される波状の動きを厳密にエミュレートする能力が実証されました。
実験結果は、提案された推進機構の実現可能性をさらに検証します。
推進効率を向上させるために、ロボット魚の遊泳速度に対するスイング角度振幅とスイング周波数の影響を調査する解析が行われます。
この試験は、このようなロボット魚システムに関する将来の研究のための実用的な基盤を確立します。

要約(オリジナル)

Robotic fish is one of the most promising directions of the new generation of underwater vehicles. Traditional biomimetic fish often mimic fish joints using tandem components like servos, which leads to increased volume, weight and control complexity. In this paper, a new double-joint robotic fish using a composite linkage was designed, where the propulsion mechanism transforms the single-degree-of-freedom rotation of the motor into a double-degree-of-freedom coupled motion, namely caudal peduncle translation and caudal fin rotation. Motion analysis of the propulsion mechanism demonstrates its ability to closely emulate the undulating movement observed in carangiform fish. Experimental results further validate the feasibility of the proposed propulsion mechanism. To improve propulsion efficiency, an analysis is conducted to explore the influence of swing angle amplitude and swing frequency on the swimming speed of the robotic fish. This examination establishes a practical foundation for future research on such robotic fish systems.

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