仿生鱼科技整理
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“仿生鱼”科技技术1.概念仿生机器鱼是一种按照鱼类游动的推进机理，利用机械、电子元器件或智能材料来实现水下推进的装置。
仿生机器鱼可以进行长时间、大范围、工况较复杂的水下作业，可以用于机动性能要求较高的场合，进行海洋生物考察、海底勘探和海洋救生等等许多场合。
最近几年来，国内外许多研究机构和高等院校对仿生机器鱼（图片来源于维基百科）行了大量的研究，并且在各个领域中得到了实际运用。
英国埃塞克斯大学的研究人员向泰晤士河投放专门设计的仿生机器鱼，用于探测水中的污染物，并绘制河水的3D污染图。
日本三菱重工也已经将研究的仿生机器鱼玩具批量生产。
中国北京航空航天大学和中国科学院研制的SPC-II仿生机器鱼也成功地用于水下考古探测。
2. 原理仿生机器鱼主要是模仿机器鱼的外形和运动规律，尽心环境数据收集。
其模仿鱼类外形和运动规律的目的是为了实现鱼类高效的游动效率和良好的机动性。
所以在仿生方面尤其注意鱼体和鱼鳍的模仿和控制。
鱼主要有背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍。
胸鳍：它的基本功能为运动、平衡和掌握运动方向。
腹鳍：主要协助背鳍、臀鳍维持鱼体的平衡，并有辅助鱼体升降和拐弯功能。
尾鳍：有平衡、推进和转向的作用，尾的扭曲和伸直使鱼体产生前进运动。
鱼类的运动方式主要为波浪式运动，或称游泳。
借助于连续的肌节收缩与舒张，从头部开始的收缩在身体两侧交替进行，形成波浪式的传递，使收缩波传向尾部，身体则向收缩的一侧弯曲使成S型。
收缩在尾部结束，尾部将收缩的力传给水，这个力被水以同等大小、但方向相反的反作用力作用于尾部。
这个力向前的分力是鱼体向前运动的主要推进力。
目前各个研究单位研究的仿生机器鱼的结构不尽相同，但是都主要通过模仿和控制鱼鳍的运动来达到运动目的。
典型仿生机器鱼的结构如下图所示，主要有视频模块、导航模块、（图片来源于维基百科）任务调度模块、运动控制模块、通讯模块、电源模块和尾鳍模块。
仿生机器鱼的推进方式主要有两种：摆动式和波动式。
仿生机器鱼的研究与开发(1)
自动化理论、技术与应用２．３仿生机器鱼的研制图１ＤＲＡＰＥＲ实验室的ＶＣＵＵＶ第一条仿生机器鱼是ＭＩＴ海洋工程系的Ｔｒｉａｎｔａｆｙｌｌｏｕ研究组研制的ＲｏｂｏＴｕｎａ：Ｃｈａｒｌｉｅ．Ｉ，该机器鱼是一条长约１．２米，由２８４３个零件组成的机器金枪鱼，由６个驱动电机驱动，能够像真鱼一样游动【３０１。
１９９８年，ＤＲＡＰＥＲ实验室基于ＲｏｂｏＴｕｎａ完成了ＶＣＵＩⅣ。
美国东北大学海洋科学中心利用形状记忆合金（ＳＭＡ）和链杆机构开发了波动推进的机器鳗鱼。
美国新墨西哥大学ＭｅｔｈｒａｎＭｏｊａｒｒａｄ研究小组将高分子电解质离子交换膜（ＩＥＭ）镀在金属薄片上，通过外加电场实现人工合成肌肉的运动，产生鳗鱼的游动方式。
日本名古屋大学研制出采用形状记忆合金驱动的微型身体波动式水下推进器和压电陶瓷驱动的双鳍鱼型微机器人。
日本运输省船舶技术研究所（ＮＭｍ）研制的一系列机器鱼中的ＵＰＦ－２００１，旨在研究机器鱼的高性能和多用途。
日本东海大学Ｋａｔｏ实验室为了研究人工胸鳍机动性和推进性能而研制的测试平台：人工胸鳍黑鲈鱼。
三菱重Ｉ（ＭＨＩ）开始生产面向市场的机器腔棘鱼和用于观赏的金色鲤鱼外形机器鱼。
图２三菱公司的机器腔棘鱼中国科学院自动化研究所与北京航空航天大学机器人研究所联合开展了“多微小型仿生机器鱼群体协作与控制的研究”，研制了多种类型的仿生机器鱼。
北京航空航天大学机器人研究所成功使用仿生机器鱼ＳＰＣ．ＩＩ对福建东山县郑成功战舰遗址５０００平方米的海域进行水下探测口¨。
图３ＳＰＣ—ＩＩ仿生机器鱼３ＣＡＳＩＡ仿生机器鱼研制进展仿生机器鱼的研究与开发中科院自动化所在仿生机器鱼方面开展了仿鱼水下运动控制理论、多机器鱼协调控制、自主避障控制、上浮下潜控制、视觉导航控制等多方面开展工作。
３．１仿生机器鱼运动控制与协调方法针对公式（１）所示的鳇科鱼类推进模型进行了仿生机器鱼的控制算法设计。
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仿生机器鱼研究进展及发展趋势==
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机器鱼系列产品. (4)性能参数： (4)机器海豚系列产品 (7)性能参数： (8)仿生海洋生物进化系列演示平台 (8)水下多机器人协作实验平台 (10)人形机器人双足机器人是一款人形机器人产品，外形可爱身材小巧的机器人能够象人一样的自主行走、舞蹈、打太极拳、体操、上下楼梯等表演。
操作者可通过电脑或遥控器、语音来遥控其动作，也可以通过编程让其实现自己所需要的高难度动作。
17个伺服电机可远程编程，随时更新动作程序图形化操控界面自由度：17个自由度尺寸：25*7*20电池：5V 2500mAH 镍氢电池未名Q鱼采用模块化的设计思想，把所述仿生机器鱼分为传感交互部分、仿生推进部分、上升下潜部分、动力电源部分、控制通讯部分和骨架外形部分等6部分。
前5部分各自独立，通过防水软管相互连接，依次固定在骨架上与外形相互连接，构成所述仿生机器鱼。
这种结构使各部分相互独立，使维修、更换方便，并且减少了由于整体封装而带来的密封问题。
传感交互部分装有超声传感器以感知前方障碍物的距离，并在所述仿生机器鱼的头部装有LED灯，通过灯光的变化与外界产生交互作用。
仿生推进部分使用直流电机通过机械机构的变换之后，把电机的连续转动变换为正弦规律的来回摆动运动。
上升下潜部分采用鱼漂的原理实现仿生机器鱼的上升下潜，动力电源部分采用可充电Li电池为整个系统提供能源。
控制通讯部分通过无线或超声通讯接收遥控器的遥控指令，并为仿生推进部分和上升下潜部分提供控制信号。
骨架外形部分使各部分在机械上相互连接，并能够选用金鱼、鲤鱼、鲨鱼等造型。
机器鱼系列产品Rofish 为仿生机器鱼系列产品，该产品以先进的电子、机械技术，模拟鱼类的游动方式，通过新材料对其外形进行精确仿真，使之达到以假乱真的效果。
性能参数：➢体长：20cm--80cm，需要特殊尺寸可定做。
➢外形：锦鲤、金鱼、海豚、鲨鱼等，可定制。
仿生机器鱼介
仿生机器鱼介绍ppt xx年xx月xx日contents •引言•仿生机器鱼的应用场景•仿生机器鱼的原理•仿生机器鱼市场•仿生机器鱼的技术瓶颈•仿生机器鱼的未来展望•其他相关资料与文献目录01引言仿生机器鱼是模仿自然界中鱼类外形结构和游动行为的机器鱼。
定义主要包括机械机构设计、水动力学分析、自主控制方法及系统集成等方面的研究。
研究内容简介1仿生机器鱼的意义23仿生机器鱼可以代替人类在海洋中探索和观测，对海洋资源进行更深入的了解和开发。
探索海洋仿生机器鱼可以监测海洋污染和环境变化，为环境保护提供数据支持。
环境监测在灾难发生时，仿生机器鱼可以快速到达现场进行救援和搜救，提高救援效率。
海洋救援仿生机器鱼的种类与特点水下滑翔机则具有长航程、低能耗的优点，可以在水下持续观测和探测。
群体仿生机器鱼具有分布式、模块化的特点，能够完成大规模的水下任务。
单体仿生机器鱼具有高度的灵活性和机动性，可以执行各种复杂的水下任务。
类型：根据外形和功能，仿生机器鱼可分为单体仿生机器鱼、群体仿生机器鱼和水下滑翔机等类型。
特点02仿生机器鱼的应用场景探测海洋资源仿生机器鱼可以用于探测海洋中的生物、石油、天然气等资源，帮助人类更好地了解海洋资源的分布和储量。
水下考古仿生机器鱼也可以用于水下考古，探索水下遗址和文物，为人类历史文化的研究提供重要资料。
水下探测水质监测仿生机器鱼可以在水域中监测水质，包括pH值、溶解氧、浊度等参数，为环境保护提供数据支持。
气候变化研究仿生机器鱼还可以用于研究气候变化，通过长期监测水域变化，为气候模型提供重要数据。
环境监测仿生机器鱼可以用于电影拍摄，作为特效镜头制作和场景布置的重要元素，营造出更加逼真的水下场景。
电影拍摄仿生机器鱼也可以作为娱乐玩具，供人们休闲娱乐和互动，增加生活情趣。
娱乐玩具娱乐行业侦查探测仿生机器鱼可以用于军事侦查和探测，在水下进行情报收集、目标定位等任务，提高作战效果。
水下威慑仿生机器鱼也可以作为一种水下威慑力量，用于防范敌方潜艇等水下装备的入侵和攻击，维护国家安全。
仿生机械鱼研究新进展参考word
“如果看到一只游动的鱼，你会想到什么？”如果有人问起这个问题，按照笔者的思维，准是会回答：“清蒸的的话会是非常的鲜美，红烧的的话口感应该会更加香。
”而带着同样的问题，笔者走进仿生机器鱼课题组，组员们给出的答案却超出了日常生活，他们的回答是：“看见尾鳍的一摆一动，勾起我们的是如何能进一步改进控制算法，在仿生鱼身上更完美地实现鱼类的波动推进方式。
”“用智能算法来理解鱼之乐”按预约的时间，笔者来到了仿生鱼课题组所在的办公室——自动化大厦9层906室。
课题组成员王硕研究员热情地将我们请到了十三层咖啡厅，点上一壶茶水，在茶叶的沉落之间，为我们一一讲述关于仿生机器鱼的话题。
仿生机器鱼的研究工作由复杂系统控制与管理国家重点实验室的谭民研究员组织和指导，多名研究员、副研究员和在读博士生、硕士生共同合作开展。
一边品茶，王硕一边回忆起课题组的情况。
顺着时间的脉络，他将课题组的情况进行了简要的回顾。
王硕告诉笔者：“仿生鱼作为课题组的研究内容，已经长达十余年之久。
最早是在2001年，谭民老师和北京航空航天大学王田苗教授交流时，谈到是否可以将研究所智能控制算法应用于工业设计中。
受其启发，课题组开始了仿生鱼的研究。
”2001年算是探索起步阶段，这一时期主要是对鱼类的跟踪模仿。
到2003年前后，课题组的研究进入到一个新的阶段：三维仿生运动阶段。
为了提高任务的环境适应性，需要机器鱼具有水中的三维运动能力，也就是需要机器鱼除了推进外还要能够上浮下潜，甚至维持某一深度。
课题组在已有多关节仿生机器鱼的基础上，总结设计了一种新型机器鱼，基于改变胸鳍攻角法，完成仿生机器鱼的俯仰和浮潜运动，设计的机器鱼既可实现俯仰和浮潜，响应迅速，动态特性好。
到2004年，课题组提出一种基于重心改变法的仿生机器鱼俯仰姿态与深度控制方法,用于实现机器鱼水中的浮潜运动。
据介绍，这种方法利用一种可调整位置的配重块结构，以改变机器鱼的重心位置，进而实现机器鱼俯仰姿态的调节。
意念控制仿生鱼详细方案
意念控制仿生机器鱼学校名称：吕梁学院参赛学生：张林刘镕玮杨世强高京王晋荣二零一七年七月目录第一章引言 (1)1.1研究背景 (1)1.2 设计意义 (1)1.3 作品简介 (1)第二章研究现状 (2)2.1 类似产品 (2)2.2 作品创新点 (3)第三章方案设计与制作 (4)3.1 控制系统设计 (4)3.2 仿生机器鱼设计 (6)3.3 运动设计 (8)第四章实验测试 (8)第五章结论与应用前景 (9)5.1 结论 (9)5.2 应用前景 (9)摘要伴随着科技的高速发展，玩具行业在技术上也是突飞猛进。
各色声光电玩具充斥市场，大大的满足了消费者的需求，天上飞的、水里游的、地上跑的，装上电池，通过遥控器，可爱的玩具就可上天入地。
但如今，这些遥控玩具显然已经不能引领消费者的最新需求了。
本作品是一条基于意念控制的仿生机器鱼，该机器鱼由脑波模块，蓝牙模块和主控计算机组成，通过对采集得到的人体脑电波分析建模，给出控制指令，从而实现对机器鱼的启停、游动速度及花样游泳的控制，并开发出单人竞速、双人对抗两种模式的脑电波意念对抗游戏。
作品能实现儿童通过意念对仿生机器鱼的直接控制，具有很高的娱乐性和创新性。
可帮助儿童进行适当的大脑锻炼，提高注意力，改善注意力不集中、多动等问题。
本作品的出现，无疑将引领新一代玩具产品的趋势。
关键字：意念控制；仿生机器鱼；玩具；脑电波第一章引言1.1研究背景随着经济的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等。
人们的控制方式已经由传统的人机交互控制方式，如按键控制等，发展为更智能化，便捷化的装置。
虽然这项研究的初衷是为了帮助那些丧失了运动能力但大脑功能正常的残疾人、老年人，用自己的思维直接操控轮椅、假肢、家用电器。
但时至今日，国外的研究不仅限于服务残疾人，也在人工智能、军事、娱乐、医疗等方面有初步实验性应用。
欧洲的研究者中，已经有人开始尝试利用脑-机接口技术，帮助中风、癫痫、自闭症等神经性疾病患者更快地康复。
仿生机械鱼说明书讲解学习
仿生机械鱼说明书
仿生机械鱼说明书
一.设计背景：
鱼终生生活在水中，具有适于游泳的鳍和尾部。
仿生机械鱼是模拟鱼类运动的一种仿生机械系统。
对鱼类运动的观察与研究，实质上是寻求水域中最优推进形式的过程，是工程优化设计的途径之一。
因此仿生机械鱼的设计是基于寻求水中机械运动的一种开发性研究，旨在为人们的生活探索有意义的水中机器人。
二.设计方案：
本作品由四大部分组成
1.鱼头
2.鱼鳍
3.水箱
鱼尾
三.工作原理：
1;鱼头是主要载体,动力装置和电池在鱼的头内安装，其运动方式为凸轮机构配合齿轮机构共同使鱼鳍获得确定的运动。
2;鱼尾通过同一个电动机配以不同传动比的齿轮机构以及相应连杆来回摆动。
3;水箱通过液压机使其完成吸水排水,从而控制鱼的沉浮。
四.设计创新点:
我们的作品具有机动灵活，机构简单，观赏性强，噪音低，制作成本低等特点。
同时我们的仿生机械鱼可以适应多种不同的水域，提供多种探测任务的平台，因此可用于科研探测或执行危险任务。
我们的仿生机械鱼外观精美，精致
小巧，可根据消费者爱好，包装不同样式和颜色的外皮，可作为居家玩具或休闲娱乐之用。
五.应用前景：
从简单的应用来讲,仿生机械鱼包装上美丽的外皮可放进鱼缸，作为观赏鱼走进千家万户,市场前景非常广阔. 还可用于水下拍照录像.为影视作品等服务,从更深一步的应用来讲,如果装上探测仪等,还可以用于探测水中的污染物，并绘制河水的3D污染图。
并会随着研究的不断深入, 仿生鱼与自然原型之间的差距必将逐渐缩小,实际应用前景广阔。
仿生鱼单边推力大小
仿生鱼单边推力大小仿生鱼单边推力大小：探索水下机器人推进力的设计与优化引言人类一直以来对于海洋的探索都极具兴趣，而水下机器人的发展为我们带来了更多的可能性。
仿生鱼作为一种水下机器人，仿效鱼类的运动方式，其单边推力大小对于其运动效能至关重要。
在本文中，我们将探讨仿生鱼单边推力大小的设计与优化，以期更好地理解并应用于实际情境。
一、了解仿生鱼单边推力大小的意义仿生鱼单边推力大小的设计与优化是基于鱼类的游泳方式，通过分析鱼体的运动特征和流体力学的原理，可以更好地改进水下机器人的运动效果和能耗控制。
仿生鱼单边推力大小的合理设置可以降低机器人在水下环境中的运动阻力，提高其速度和敏捷度，进而提升机器人在探测、研究和救援等任务中的表现。
二、探索仿生鱼单边推力大小的设计原则1. 流体力学原理：仿生鱼通过尾鳍的振动产生推力，在设计仿生鱼单边推力大小时，需要考虑流体力学的原理。
流体力学研究了流体运动的规律，其中Reynolds数是一个重要参数，它表征流体在运动过程中惯性力和黏性力的相对大小。
在仿生鱼单边推力大小的设计中，需要根据具体情况确定Reynolds数的取值范围，以实现最佳的运动效果。
2. 振动频率与振幅：仿生鱼尾鳍的振动频率和振幅对其行进速度和推进力大小有着直接的影响。
较高的振动频率可以提高推进力，但也对能耗造成一定的压力，因此需在推力大小和能耗之间进行权衡。
振幅的大小也会影响推进力的大小，过大或过小的振幅都不利于推进力的产生，需要通过实验和模拟进行优化。
3. 液压系统与阻力减小：仿生鱼单边推力大小的设计还涉及到液压系统和减小水下阻力的考量。
合理设计液压系统可以提高推进力的输出效果，有效减小能量损耗。
在设计仿生鱼的外形时，可以通过减小阻力系数、优化流线型等方式降低水下阻力，进一步提高机器人的运动效率。
三、优化仿生鱼单边推力大小的方法1. 数值模拟与实验：通过数值模拟和实验方法可以对仿生鱼单边推力大小进行优化。
仿生机器鱼
未来奇兵仿生机器鱼仿生技术的军事应用正在快速发展，各国都投入大量资金深入开展从空中的掌上飞机、地面的微型昆虫到水下的仿生机器鱼等方面的一系列理论和技术研究。
其中，水下仿生机器鱼的发展更是如火如荼。
仿生机器鱼是模仿鱼类游动的推动机理，通过机械、电子机构或功能材料（形状记忆合金、人造肌肉等）来模拟鱼类的游动推进动作，在水中利用身体、尾鳍或胸鳍的摆动产生推进波，并作用于身体产生向前推力，从而实现运动的水下航行器。
三种模式根据推进模式访生机器鱼的推进方式可分为三类：身体波动式，(鱼+参)科及(鱼+参)科加新月形尾鳍模式和胸鳍模式。
身体波动式是模仿鳝鱼等鳗鲡目鱼类的游动方式，整个身体都参与大振幅波动运动，推进波的速度大于鱼的游动速度，并与鱼的游动方向相反地在身体上传播产生推进力。
此类仿生机器鱼多采用多关节机构，每个关节安装一个小型伺服电机配合作用进行扭转摆动推进。
也可采用形状记忆合金做鱼身，采用电激励或其他形式激励，控制合金的温度变化从而产生形变带动身体摆动。
其实人们所熟悉的机器蛇在水中若能浮起就变成了机器鱼。
此类机器鱼由于身体细长，柔韧性好，所以机动性极好，但一般只能飘浮，无法进行沉浮。
(鱼+参)科及(鱼+参)科加新月形尾鳍模式是大部分鱼类（如海豚、鲨鱼、金枪鱼等）采用的推进模式。
由于身体刚度较大，波动主要集中在身体后部分，推进力主要由具有一定刚度的尾鳍提供，其推进速度和推进效率比身体波动式高。
(鱼+参)科模式的推进部分是鱼体的后2／3部分，而(鱼+参)科加新月形尾鳍模式身体刚度更大，推进部分为身体后1／3部分，侧向位移主要产生在后颈部和尾鳍，尾鳍产生90％的推进力，身体前2／3部分保持刚性。
目前，(鱼+参)科及(鱼+参)科加新月形屋鳍模式的机器鱼研究较多，可以采用具有一定刚度的材料做前鱼体和尾鳍，鱼尾采用刚性或弹性材料，由电机驱动进行摆动。
其结构复杂程度不同，最简单的可以由电机直接驱动一根刚性杆状鱼尾摆动，复杂的可做成类似身体波动式的多关节或弹性鱼尾，由一部或多部电机配合驱动或采用形状记忆合金做鱼尾。
仿生鱼
04年它是由北京航空航天大学机器人研究所和中国科学院自动化研究所共同研制的仿生机器鱼。
机器鱼系统由动力推进系统、图像采集和图像信号无线传输系统、计算机指挥控制平台3部分组成。
只要将指令通过无线电信号传给机器鱼中的计算机，计算机就可以按指令控制机器鱼做出动作。
机器鱼同时装有卫星定位系统，也就是它头上的那个“小蘑菇”，如果启动该系统，机器鱼还可以自行按设定航线行进。
机器鱼的体表不是软的，非常坚硬，表面很光滑。
机器鱼没有眼睛和嘴，只是在嘴的位置有一个直径5厘米的玻璃圆孔，那是水下摄像的窗口。
让机器鱼在水中自由游动起来，花费了我国科学家4年多的时间，这充分说明了这项技术的复杂性和难度。
究人员想出了去掉尾柄减轻重量的办法，可是只留尾鳍又产生新的问题，这就是如何保证机器鱼要转弯时，尾鳍既能保持方向，又能摆动产生推进力。
总之，问题层出不穷，按下葫芦又浮起瓢。
13年欧盟应用于海上石油和天然气工业开采，虹鳟鱼（Rainbow Trout）是水下“混合泳”高手，研发团队开发的外形、大小、行为和动态类似虹鳟鱼的仿生鱼机器人模型，迄今为止最大的缺陷，是不能像虹鳟鱼一样感知周围的流速并变换游泳姿态。
研发团队的成功，也是最关键的技术突破，来自成功开发出可模仿动物毛发细胞感应生理学（Hair Cell Sensing Physiology）的人工毛发细胞。
研发团队开发的仿生虹鳟鱼，通过安装在鱼胸部的独立变速马达控制尾部摆动，摆动产生的波动波可促使仿生鱼后部摆动而前身基本平行，从而保证仿生鱼类似于虹鳟鱼的前行姿态。
感应装置和控制装置安装在密封不透水的鱼头部，通过控制并改变尾部材料特性改变仿生鱼的游泳姿态。
仿生鱼经过在实验室流体动力学流罐（Flow Tank）的反复试验和优化设计，不仅可以在急速变化的水流中，而且可以在涡流中保持类似虹鳟鱼前行的姿态。
07哈工程这款仿生鱼使用电磁感应方法，并采用多关节的复杂系统使其运动更加灵活，自由度更高，具有噪音低，运动灵活，高效节能等优点。
三自由度胸鳍仿生机器鱼设计及水动力学分析
三自由度胸鳍仿生机器鱼设计及水动力学分析三自由度胸鳍仿生机器鱼设计及水动力学分析摘要：本文介绍了一种新型的三自由度胸鳍仿生机器鱼的设计，并对其水动力学特性进行了分析。
该机器鱼根据真实的鱼类胸鳍结构设计，实现了三个自由度的运动，并通过电机传动实现了鱼鳍的摆动。
通过水中实验和数值模拟，对该机器鱼的游动性能进行了研究和评估。
实验结果表明，该机器鱼具有较好的游动稳定性和敏捷性，具备较强的水动力学适应性。
关键词：胸鳍仿生机器鱼、三自由度、水动力学分析、游动性能1. 引言鱼类的优美游动方式一直令人着迷，其独特的胸鳍结构是实现高效游动的关键。
仿生机器鱼的设计通过模仿鱼类的游泳机理，不仅可以应用于海洋探测、水下救援等领域，还可以加深对鱼类游动机理的理解。
胸鳍是鱼类游泳的重要组成部分，对机器鱼的水动力学特性具有重要影响。
因此，设计一种具有三自由度胸鳍的仿生机器鱼，并对其水动力学进行分析，对于提高机器鱼的游动性能具有重要意义。
2. 仿生机器鱼设计2.1 胸鳍结构设计根据真实鱼类的胸鳍结构，设计出一种具有三自由度运动的胸鳍结构。
胸鳍由三个部分组成：胸鳍基部、中部和末端。
胸鳍基部通过一根轴与机器鱼身体相连，可以实现展开和收拢两个自由度的运动。
中部和末端分别通过转动关节与胸鳍基部相连，可以实现上下和前后两个自由度的运动。
2.2 驱动装置设计胸鳍的摆动由电机传动实现。
在机器鱼身体内部设置电机和连杆机构，通过连杆使得胸鳍可以上下摆动。
电机的转速可调节，通过控制电机的转速和胸鳍的摆动幅度，实现不同的游动模式。
3. 水动力学分析为了评估该机器鱼的水动力学性能，进行了水中实验和数值模拟。
3.1 水中实验将该机器鱼放置在水槽内，通过控制电机的转速和胸鳍的摆动幅度，观察机器鱼的游动性能。
实验结果表明，该机器鱼在不同的转速下，可以实现较稳定的游动姿态，并具备较好的转向能力和敏捷性。
3.2 数值模拟通过CFD软件对该机器鱼的水动力学特性进行模拟。
仿生鱼设计简介
简介：本作品依据机械设计、流体力学等知识，综合仿生学，设计制造一种仿鱼机器人，模仿鲤鱼的游动；在游动成功的基础上，给机器鱼加装摄像头和复杂控制系统以及无线传输模块等，实现机械鱼的自主游动、遥控游动和水下监测等功能。
后期还可根据不同任务的需要更换或继续加装其他设备。
详细介绍：背景：随着仿生学、机器人学、流体力学、电磁学、新型材料科学、自动控制理论等学科的不断进步，以及海洋经济的发展和军事需求的增加，科研工作者把目光投向了长期生活在水下的各种生物运动机理的研究上。
水下生物的高效率、低噪声、高速度、高机动性等优点，使其成为科学家们研制新型高速、低噪音、机动灵活的仿生水下机器人模仿的对象。
仿生外形：根据其所模仿水下生物的运动方式，可分为仿鱼水下机器人、仿多足爬行动物水下机器人和仿蠕虫水下机器人，本项目为仿生鱼水下机器人。
仿生外形有多点优势，民用方面，作为水质检测机器人可减小对周围水生生物的影响，最大化还原水体环境，更有利于研究水生生物生活习惯；军用方面，可大幅度降低被敌方探测到的机会，作为搜集敌方情报之用时，可提高生还几率。
动力及运动机构：动力和运动机构方面，本机械仿生鱼为电力驱动，安装锂动力电池，噪声小，可在水下持续游动约1小时；采用四连杆机构，实现仿生摇尾推进，另还可摆头实现回转，胸鳍摇动实现上浮和下潜。
控制方式：控制方式上，仿生鱼上安装有液位变送计、红外光电开关等传感器，配合stc12c5a60s2单片机和上述机构，可实现仿生鱼在水中的自主游动。
另除了程控外，本仿生鱼还可切换为遥控，以适应复杂的使用环境，加强其可靠性程度。
功能：从可实现功能上讲，本仿生鱼上已加装有摄像头、无线数据传输装置等，可实现采集图像、拍摄录像，并将收集到的数据传输到陆地处理设备等功能。
另外还预留有安装其他监测仪器的位置，例如多参数水质检测仪（多参数水质分析仪CN60M/CJ3GDYS201S），根据监测任务的不同可对检测仪进行更换，实现对水体的BOD、COD、氨氮、总磷、总氮、浊度、PH、溶解氧等参数的监测，使其在环境保护、水质的检测和水资源保护中起到重要的作用。
仿生机器鱼的运动控制技术研究
仿生机器鱼的运动控制技术研究第一章：引言随着科技的不断发展，人们对仿生机器人的研究越来越深入，仿生机器鱼也因其优良的灵活性、自适应性、高效性等特点而备受关注。
仿生机器鱼作为一种新型水下机器人，已经广泛应用于水下探测、水下作业等领域。
其中，运动控制技术的研究对于仿生机器鱼的性能提升具有重要的意义。
本文将对仿生机器鱼的运动控制技术进行研究和探讨。
第二章：仿生机器鱼的结构与运动模式仿生机器鱼的结构一般包括身体、尾部、鳍和控制模块等部分。
不同的仿生机器鱼结构也会对运动特性产生影响。
在运动模式方面，仿生机器鱼主要包括三种类型：摆尾式、扭腰摆尾式和自由游泳式。
摆尾式的仿生机器鱼通过尾部抖动来产生前进的推进力，扭腰摆尾式的仿生机器鱼则采用躯干的扭动来产生前进力，自由游泳式的仿生机器鱼则逐渐产生推进力，并向水中进行泳姿的优化。
第三章：仿生机器鱼的运动特性分析仿生机器鱼的运动特性受到其结构和运动模式的影响。
在仿生机器鱼运动过程中，需要考虑到其前进方向控制、稳定性保持和定位等问题。
在前进方面，能否实现快速而稳定的前进显得尤为重要。
稳定性方面，仿生机器鱼需要考虑到水流力和惯性力等因素的影响。
在定位方面，仿生机器鱼需要通过对自身位置的感知，以及对环境的识别和理解，实现水下作业等任务。
第四章：仿生机器鱼的控制方法在仿生机器鱼的控制方法中，传统的PID控制方法被广泛应用，可实现基本的前进控制和姿态控制。
同时，为了更好地实现仿生机器鱼的运动控制，一些新的控制方法也开始涌现。
如模糊控制、人工神经网络控制和遗传算法控制等。
这些新的控制方法可以更好地解决仿生机器鱼运动过程中的非线性、不确定性和耦合性等问题，从而提高仿生机器鱼的性能和稳定性。
第五章：仿生机器鱼的优化算法仿生机器鱼的运动控制需要考虑多种因素，如运动模式、流体力学特性、水流环境等。
针对这些因素，仿生机器鱼的运动控制可以通过优化算法来进行提升。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法、人工蜂群算法和差分进化算法等。
仿生机械鱼研究新进展
仿生机械鱼研究新进展近年来，仿生机械鱼研究取得了新的进展，对于科学、技术和环境保护领域都具有重要意义。
仿生机械鱼是借鉴了生物鱼类的鱼鳍、鱼尾、水动力学和游泳方式等特点设计制造出来的机器。
首先，仿生机械鱼研究在科学领域具有重要意义。
通过深入研究生物鱼类的运动方式和生理特征，科学家们能够揭示自然界中生物的机体结构和机能性能的奥秘。
仿生机械鱼能够模拟真实鱼的运动方式，使得科学家们能够更好地理解鱼类的行为和适应性，为生物学家们提供了宝贵的研究工具。
其次，仿生机械鱼研究在技术领域也有着广泛的应用前景。
仿生机械鱼的设计和制造可以为水下探测、海洋勘探、海洋救援等领域提供创新解决方案。
例如，仿生机械鱼可以被用于水下摄像、水下声纳和水下通信等任务，能够在水下环境中更好地完成各种任务。
此外，仿生机械鱼的制造和控制技术也有望在水下机器人、智能交通等领域得到广泛应用。
再者，仿生机械鱼研究对于环境保护具有重要意义。
随着环境污染和捕捞压力的增加，水生物种的数量在快速减少。
仿生机械鱼可以被用于监测海洋环境、调查水生物种群和保护水生生态系统等任务，有助于及时发现和解决环境问题。
此外，仿生机械鱼还可以被用于海洋生物保护区的巡逻和监测，为维护生物多样性和保护海洋生态系统做出贡献。
值得一提的是，近年来，仿生机械鱼的研究取得了一些新进展。
传统仿生机械鱼主要通过模拟真实鱼的游泳方式来实现，但存在着机体结构复杂、制造难度大和控制精度不高等问题。
然而，最近一项研究表明，利用智能材料和机械设计方面的突破，可以开发出更加高效和精确的仿生机械鱼。
例如，研究人员发现，利用电致变色性形状记忆合金等智能材料可以实现仿生机械鱼鱼鳍的形状变化，从而提高机械鱼的运动效率和控制性能。
此外，还有研究表明，通过利用微型化和纳米技术，可以制造出更小巧和精确的仿生机械鱼，有望在微观环境中实现各类精准操作。
综上所述，仿生机械鱼研究在科学、技术和环境保护领域都取得了新的进展，并具有广泛的应用前景。
[小学三年级]发明仿生鱼500字
![[小学三年级]发明仿生鱼500字](https://img.taocdn.com/s3/m/9f0ddb25b5daa58da0116c175f0e7cd184251869.png)
[小学三年级]发明仿生鱼500字
时空穿越，我赶到了未来十年。
我还在杭州余杭塘小河边散散步，发觉水面沒有垃圾、河水清澈透亮。
咦！河里的鱼像天空的大雁一样，变成“人”字，排成队，真奇怪啊。
还
记得之前的河堤里也没那么整洁啊！
我带着这个问题走进了浙江大学自然环境研究室。
实验室的优势告诉我，这是他们科
学研究的仿生鱼的高新技术产品。
虽然它只有手掌那么大，但它非常有用！
仿生鱼的表面和普通鱼一样。
身体红彤彤的，嘴唇弯弯的，双眼小小。
它是用背鳍晃
动和小尾巴滑水来造成动能，还能够利用身体存储来源于水的流动性生产制造的机械能。
仿生鱼的鳞片可以测试自然环境是否清洁。
如果它不干净，它会用嘴把水吸到肚子里。
当混浊的水通过“腹部油烟净化器”排出时，它已经变成了干净的水。
如果受环境污染的
水体总面积较大，仿生鱼会跟踪废水，不断寻找“根本原因”，然后收集“根本原因”的
位置等基本信息，并将其发送给人们的计算机，帮助人们解决问题。
此外，仿生鱼还能够“吃”垃圾。
它利用“红外感应眼”在水里找寻垃圾，找到垃圾后，它会用弯弯的嘴唇一口吃进肚里，随后用一种独特的设备将这种垃圾变为co2释放出
来到水里，清洁河水、清除垃圾。
有了仿生鱼，浑浊的河流会越来越清澈，河堤的自然环境会越来越美好。
制作仿生鱼课程设计
制作仿生鱼课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解仿生学的概念，掌握其基本原理和应用。
2. 学生能了解鱼类生物特征，并将其运用在仿生鱼设计上。
3. 学生能掌握仿生鱼制作的基本步骤和所需材料。
技能目标：1. 学生能够运用观察、分析、创新等方法，独立设计并制作出具有鱼类特征的仿生鱼。
2. 学生能够通过小组合作，提高沟通协调和团队协作能力。
3. 学生能够运用科学方法，进行实验和改进，优化仿生鱼的设计。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对生物学科的兴趣，激发探索自然、关爱环境的情感。
2. 学生在创作过程中，体验科学探究的乐趣，提高自信心和成就感。
3. 学生通过课程，认识到仿生学在生活中的应用，增强科技创新意识，培养环保意识。
课程性质：本课程为科学实践课，结合生物学和工程技术，让学生在实践中学习，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：五年级学生具备一定的观察能力和创新能力，对新鲜事物充满好奇，善于合作，但需要引导和培养团队协作能力。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，提供适当的指导，鼓励学生大胆尝试，注重培养学生的动手实践能力和科学探究精神。
通过课程目标的具体分解，教师可更好地进行教学设计和评估，确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面的全面发展。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本内容，制定以下教学大纲：1. 仿生学基础知识：- 了解仿生学定义、原理和应用领域。
- 学习鱼类生物特征，如鱼类的身体结构、运动原理等。
2. 仿生鱼设计制作：- 分析鱼类生物特征，提取设计元素。
- 学习制作仿生鱼的基本步骤，包括选材、设计、制作和测试。
3. 教学内容安排与进度：- 第一课时：介绍仿生学基础知识，引导学生关注鱼类生物特征。
- 第二课时：分析鱼类生物特征，指导学生进行仿生鱼设计。
- 第三课时：讲解制作步骤，学生分组进行仿生鱼制作。
- 第四课时：测试和优化仿生鱼设计，展示成果。
4. 教材章节与内容：- 章节一：仿生学简介- 章节二：鱼类生物特征- 章节三：仿生鱼设计制作- 章节四：实验与改进教学内容确保科学性和系统性，以培养学生的创新能力、动手实践能力为目标，结合课本内容，注重理论与实践相结合。
基于IPMC仿生鱼的结构设计
基于IPMC仿生鱼的结构设计长江师范学院机器人工程学院长江师范学院机器人工程学院长江师范学院电子信息工程学院长江师范学院科创学院摘要离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种电活性聚合物材料(EAP)类的一种，它由离子聚合物和金属附着的复合物构成。
在水下有稳定工作状态、产生的弯曲形变大、柔性好、质量轻、耗能低等优点。
研究IPMC性能优化及其仿生机器人的设计有利于使制得的IPMC材料更加优质以及运用场景更加丰富。
关键词：IPMC；材料制备；仿生鱼1引言IPMC全称为离子聚合金属复合材料(IonicPolymer-MetalComposite)，是一种具有特殊功能的新型材料。
它的主要特点是具有良好的电化学活性和机械可变性能，可以实现电-机-化耦合作用。
IPMC有着广泛的应用领域，如智能材料、传感器、微机电系统、机器人等[1]。
2IPMC材料制备基体材料预处理包括基体膜的糙化、切边和清洗。
糙化采用喷砂的方法。
切边是将糙化后的基体膜切割成规定尺寸。
清洗包括超声波清洗、煮洗和去离子水煮洗，以去除杂质离子和增加IPMC材料的储水能力。
浸泡还原液包括配制Pd盐溶液和还原液，将预处理过的基体膜浸泡在Pd盐溶液中还原镀。
还原液使用NaBH4作为还原剂。
浸泡和还原镀的时间、次数根据实验需求而定。
表面电镀包括切边处理和电镀。
切边处理防止预镀膜在电镀时上下电极层导通导致电镀不均匀。
电镀液选择含有贵金属盐，电压控制在0.5-10V，电流控制在0.001-0.5A。
使用钛等活泼金属作为阳极，电镀阴极为阵列式金属探针。
电镀后得到IPMC材料。
后处理是将IPMC边缘切边处理，然后进行Na离子交换[2]。
3IPMC仿生鱼设计3.1 IPMC材料运用仿生鱼的优势IPMC材料因其柔韧性和流线型设计，可以模仿仿生鱼的鳍、鳍条、鳍膜等结构，具有以下优势：其良好的水动力学性能可提高推进力和速度；高灵敏度和快速响应能力可帮助仿生鱼适应水中环境变化和应对挑战；同时，IPMC材料具有良好的生物相容性和耐用性，可使仿生鱼更健康且更耐用，从而更好地完成任务[3]。
多功能仿生金枪鱼及其控制方法与相关技术
本技术涉及水下仿生机器技术领域的一种多功能仿生金枪鱼及其控制方法，包括鱼头部、鱼身部分、背鳍件、臀鳍件、尾鳍件、柔性蒙皮、鱼骨框架，柔性蒙皮包覆鱼身部分并与鱼骨框架连接，鱼身部分的最宽处设有控制舱，控制舱内安装有控制面板；控制舱内设有浮潜舵机以及用于控制鱼身部分重心的重块，浮潜舵机安装在控制面板上并受控制面板控制，重块安装在浮潜舵机的旋转动力输出端上并可进行前后摆动旋转，以使得仿生金枪鱼可以实现自由浮潜，并且仿生金枪鱼能够借助尾部摆动提供前进的推力，以便于前进；而且，本技术还具有引诱鱼群、隐形、水体检测等多种功能。
权利要求书1.一种多功能仿生金枪鱼，包括鱼头部(1)、鱼身部分(2)、背鳍件(4)、臀鳍件(5)、尾鳍件(6)、柔性蒙皮(3)、鱼骨框架，所述柔性蒙皮(3)包覆鱼身部分(2)并与鱼骨框架连接，其特征在于：所述鱼身部分(2)的最宽处设有控制舱(201)，所述控制舱(201)内安装有控制面板(202)；所述控制舱(201)内设有浮潜舵机(203)以及用于控制鱼身部分(2)重心的重块(204)，所述浮潜舵机(203)安装在控制面板(202)上并受控制面板(202)控制，所述重块(204)安装在浮潜舵机(203)的旋转动力输出端上并可进行前后摆动旋转。
2.根据权利要求1所述的一种多功能仿生金枪鱼，其特征在于：所述鱼骨框架包括前支撑架(205)，所述前支撑架(205)设置在鱼身部分(2)前侧内部并与柔性蒙皮(3)连接，所述鱼身部分(2)包括受控制面板(202)控制的前置舵机(206)，所述前置舵机(206)设置为关节舵机，所述前置舵机(206)前侧与前支撑架(205)和鱼头部(1)连接以驱使仿生金枪鱼进行左右转向，所述前置舵机(206)后侧与控制舱(201)连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能仿生金枪鱼，其特征在于：所述鱼身部分(2)还包括后置第一舵机(207)、后置第二舵机(208)、摆动架(210)、尾活动架(211)，所述鱼骨框架包括后支撑架(209)，其中，所述后置第一舵机(207)、后置第二舵机(208)均设置为关节舵机，且均受控制面板(202)控制；所述尾活动架(211)的尾侧设有用于连接尾鳍件(6)的尾鳍固定架(212)，所述后置第二舵机(208)后侧与尾活动架(211)连接并用于驱使尾活动架(211)进行左右摆动，所述后置第二舵机(208)前侧与摆动架(210)后侧连接，所述摆动架(210)与后支撑架(209)连接，所述后支撑架(209)设置于鱼身部分(2)内部的靠后侧并与柔性蒙皮(3)连接，所述后置第一舵机(207)前侧与控制舱(201)连接，所述后置第一舵机(207)后侧与摆动架(210)连接并用于带动摆动架(210)、后支撑架(209)一同进行左右摆动。
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“仿生鱼”科技技术1.概念仿生机器鱼是一种按照鱼类游动的推进机理，利用机械、电子元器件或智能材料来实现水下推进的装置。
仿生机器鱼可以进行长时间、大范围、工况较复杂的水下作业，可以用于机动性能要求较高的场合，进行海洋生物考察、海底勘探和海洋救生等等许多场合。
最近几年来，国内外许多研究机构和高等院校对仿生机器鱼（图片来源于维基百科）行了大量的研究，并且在各个领域中得到了实际运用。
英国埃塞克斯大学的研究人员向泰晤士河投放专门设计的仿生机器鱼，用于探测水中的污染物，并绘制河水的3D污染图。
日本三菱重工也已经将研究的仿生机器鱼玩具批量生产。
中国北京航空航天大学和中国科学院研制的SPC-II仿生机器鱼也成功地用于水下考古探测。
2. 原理仿生机器鱼主要是模仿机器鱼的外形和运动规律，尽心环境数据收集。
其模仿鱼类外形和运动规律的目的是为了实现鱼类高效的游动效率和良好的机动性。
所以在仿生方面尤其注意鱼体和鱼鳍的模仿和控制。
鱼主要有背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍和尾鳍。
胸鳍：它的基本功能为运动、平衡和掌握运动方向。
腹鳍：主要协助背鳍、臀鳍维持鱼体的平衡，并有辅助鱼体升降和拐弯功能。
尾鳍：有平衡、推进和转向的作用，尾的扭曲和伸直使鱼体产生前进运动。
鱼类的运动方式主要为波浪式运动，或称游泳。
借助于连续的肌节收缩与舒张，从头部开始的收缩在身体两侧交替进行，形成波浪式的传递，使收缩波传向尾部，身体则向收缩的一侧弯曲使成S型。
收缩在尾部结束，尾部将收缩的力传给水，这个力被水以同等大小、但方向相反的反作用力作用于尾部。
这个力向前的分力是鱼体向前运动的主要推进力。
目前各个研究单位研究的仿生机器鱼的结构不尽相同，但是都主要通过模仿和控制鱼鳍的运动来达到运动目的。
典型仿生机器鱼的结构如下图所示，主要有视频模块、导航模块、（图片来源于维基百科）任务调度模块、运动控制模块、通讯模块、电源模块和尾鳍模块。
仿生机器鱼的推进方式主要有两种：摆动式和波动式。
波动式是指在游动过程中整个推进结构都参与了大振幅的波动，并且在推进长度上至少提供一个完整的波形。
摆动式是指推进结构绕着基体转动，并不呈现波的形状。
一般来说，波动式常指身体波动式，摆动式常指尾鳍摆动式。
相对于尾鳍摆动式而言，身体波动式推进效率较低，但机动性较好。
而尾鳍摆动式具有很高的推进效率，适于长时间、长距离巡游，不足之处是机动性较差。
目前大多数的仿生机器鱼都采用了摆动推进方式。
使用伺服电动机经过换向齿轮组换向，带动摆杆摆动，摆杆末端的销轴推动一端固定于机器鱼骨架上另一端自由的弹性薄板往复摆动。
通过控制系统控制弹性薄板的摆动方式的不同，控制机器鱼的游动方式不同。
摆杆左右对称的摆动，机器鱼前进，改变摆幅和频率可以控制机器鱼前进的速度；摆杆偏在半边摆动，比如偏在左半边摆动可以使鱼向左转弯，机器鱼转弯，改变摆杆的摆幅和频率可以控制机器鱼转弯的半径。
3. 典型案例国外仿生机器鱼的典型案例如下：（图片来源于维基百科）美国MIT的VCUUV：目的在于开发一种利用涡流控制推进的自主水下机器人（图片来源于维基百科）英国埃塞克斯大学的环境检测机器人：主要用于环境检测和绘制3D污染图机器人Gymnobot(图片提供：Nic Delves-Broughton, University of Bath )看上去，图片为我们呈现的似乎是一条鱼，一条可以在水中游动的鱼。
而实际上，它却是一个机器人。
具体地说，是由英国巴斯大学受亚马逊刀鱼启发研制的机器人Gymnobot。
Gymnobot打造者、巴斯大学的威廉·梅吉尔表示：“这是一款类鱼机器人，全身都是充当其推进器的肌肉组织。
但这种设计尤其不利于安装电路板。
”为了获得更大空间容纳照相机以及其它电子设备，梅吉尔的研究小组从刀鱼身上获得灵感——刀鱼能够让身体保持“僵硬”状态以在水中感应电流。
同样地，Gymnobot可利用底部刀片般的“鱼鳍”推动自己在水中前行，同时让身体处于僵硬状态。
梅吉尔及其同事希望，这款机器人能够用于研究生活在靠近海岸的海洋生物。
在这些区域，推进器往往会卷起很多沉淀物或者被海草缠绕，不利于科学家对其进行研究。
2.宝石般的机器鱼宝石般的机器鱼(图片来源于：Adrian Dennis, AFP/Getty Images )照片于2005年10月7日在伦敦水族馆拍摄，一名儿童正在饶有兴趣地观看一条好似宝石般的机器鱼。
不久之后，5条类似的机器鱼将被部署到西班牙海岸，执行搜寻水中污染物的巡逻任务。
这种机器鱼身长4.9英尺(约合1.5米)，由英国艾塞克斯郡大学研制。
研究人员将在图片展示的原型基础上对其进行改进。
借助于更长的电池寿命以及更为先进的传感器，机器鱼一次能够在希洪港执行大约8小时的探测任务，而后自行向一家充电站报告并无线传输勘测数据。
3.机器龙虾机器龙虾(图片来源于：John F. Williams, U.S. Navy )这些机器龙虾拥有很高的灵活性，可用于探测水下矿藏。
就像真龙虾一样，这种小型机器人也长着能够感知障碍物的触须，8条腿允许它们朝着任意一个方向移动，爪子和尾巴则帮助它们在湍急的水流以及其它环境下保持身体稳定性。
机器龙虾发明人约瑟夫·艾尔斯曾撰写多部龙虾食谱。
过去30年来，他一直潜心研制类似这样的仿生机器人。
据悉，机器龙虾是艾尔斯为美国海军位于东北大学的海洋学中心研制的。
4.机器企鹅机器企鹅(图片来源于百度)图中展示的机器企鹅能够在无需人类帮助下穿越水池，同时还拥有反向游泳能力，这一点与真实的企鹅截然不同。
机器企鹅由德国费斯托工程公司设计制造，该公司主要向汽车业销售充气设备。
这种仿生机器人在设计上用于测试新技术，费斯托的仿生三角架以及用于在装配线上操纵易碎物体的鱼鳍钳设计灵感都来源于机器企鹅。
5.机器金枪鱼“查理”机器金枪鱼“查理”(图片来源于维基百科)图片展示的是机器金枪鱼“查理”，据信是世界上第一条机器鱼。
经过为期3年的研制，这条机器鱼于1994年在美国麻省理工学院上演水下处女秀。
“查理”在设计上尽可能多地模拟真实鱼类，它长有40根肋骨、肌腱以及带有椎骨的节状脊椎，同时装有6个发动机，全身零部件数量高达2843个。
麻省理工学院后期研制的机器鱼减少了用于模拟真鱼游动的移动部件数量，但此时的机器人仍具有真正意义上的仿生性。
值得一提的是，类鱼性并不总是机器鱼研制者关注的问题。
巴斯大学的梅吉尔说：“我的目光聚焦在另一个问题上。
我看到了机器鱼如何工作，也非常欣赏它们的表现，但我真正希望看到的是能够像推进器一样工作的东西。
”6.机器水母机器水母(图片来源于百度)图片展示的是德国费斯托工程公司研制的机器水母，其所拥有的能力绝对可以让人们大吃一惊。
它们利用圆顶结构内的11个红外发光二极管实现彼此间的通讯。
据悉，费斯托公司正利用机器水母测试大型工程问题能否通过许多小型系统通力合作完成。
7.机器金枪鱼机器金枪鱼(图片来源于百度)图片展示的是麻省理工学院自“查理”之后在机器鱼研制方面取得的最新成果——一款机器金枪鱼。
这个新原型拥有柔软的身体，体内只装有1台发动机以及6个移动部件，使其能够在更大程度上模拟真实鱼的移动。
由于身体完全由一整块柔软的聚合体材料制成，避免了水破坏脆弱内部零件的可能性。
虽然仿真程度极高，但人们决不会将这款机器人误认为真正的金枪鱼。
真正的金枪鱼每秒游动距离最远可达到体长的10倍，而机器金枪鱼的成绩却只有1个身长。
（图片来源于维基百科）日本三菱开发的观赏机器鱼（图片来源于百度）ESSEX的G8机器鱼：主要工作集中在实现仿鱼游动,特别是非稳定游动方面国内典型案例：（图片来源于维基百科）北京航空航天大学SPC-II机器鱼：已应用于水底考古探索（图片来源于维基百科）4. 特点优点：1）高效性2）机动性3）低噪性4）适合在长时间无能源补充及远距离条件下执行任务缺点：1）驱动结构复杂2）速度和稳定性控制困难3）自动规避障碍物较困难发展趋势：由于目前开发的大多数机器鱼在仿真程度上还可以提高，而且高效性、低噪性和机动性还有待提高。
所以未来仿真机器鱼的发展方向主要有仿生材料的研究、提高效率和低噪性能，尤其还得提高机动性能。
就这几个发展目标，现在面临和要解决的问题主要有：1）成型的机器鱼推进效率、推进速度、加速特性、升潜速度以及转弯半径仍和真鱼有很大差距。
提高机器鱼推进性能和机动性能指标的基础就是开展更为深入的鱼类推进机理的研究,对鱼类游动过程中鱼体及尾鳍运动参数进行研究,分析鱼类的减阻机制和快速启动机理,分析机器鱼快速转向机理,分析各类鱼鳍在鱼类游动过程中的作用。
2）新型仿生机器鱼的研制。
新型仿生机器鱼的研究是目前仿鱼水下推进器研究领域的热点,对不同推进模式的鱼类的仿生研究的发展仍将不断持续下去。
此外,前人研制的机器鱼大多为刚性,因此普遍存在效率不高、机动性能低的特点,高弹性机器鱼的研究有利于提高机器鱼的推进效率,使得机器鱼尾鳍运动更加逼近真鱼尾鳍运动规律。
3）完善的、适用于控制系统设计的机器鱼动力学模型的研究。
机器鱼动力学模型是仿鱼水下推进器结构设计和控制系统设计的基础。
前人提出的鱼类波状游动的动力学模型计算量大、过于繁琐,很难应用到实际当中。
因此,考虑鱼体刚性和鱼体摆动以及尾部涡流的影响,建立适用于控制系统设计的两关节机器鱼三维游动的动力学模型是机器鱼实用化的关键问题。
4）机器鱼控制系统和传感系统的研究。
研究机器鱼闭环控制系统,主要包括速度控制、升潜控制以及转向控制,在此基础上研究传感系统,实现机器鱼的水下自主导航和水下避障。
5）新型机器鱼材料的研究。
主要是研究适用于鱼体和尾鳍的材料,降低机器鱼推进阻力,提高尾鳍推进效率,改善尾部涡流。