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哈工程研制的ipmc驱动的仿希望器鱼

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  第 卷第 期 年 月 机器人 文章编号: 基于 驱动的自主微型机器鱼 , ) ; 香川大学, 日本 香川 苏玉东 ,叶秀芬 ,郭书祥 ( 哈尔滨工程大学, 黑龙江 哈尔滨 摘 要:本文从微小型鱼类的运动和受力分析入手,基于人工肌肉 (离子聚合物金属复合材料)的特性, 进行微型机器鱼的结构和控制系统的设计.在此基础上实现仿小型鱼类的各种运动模式,然后,讨论了 驱动 器推进效率的优化.实验结果证明,基于 的厘米级机器鱼是可行的:通过改变控制信号的频率和占空比,实 现微型机器鱼的速度控制; 通过控制胸鳍和尾鳍, 实现上浮、 下潜、 转弯、 巡游等运动模式.最后从尾鳍推进器的结 构角度分析了如何提高推进效率. 关键词: ;微型机器鱼; 运动模式; 避障 中图分类号: 文献标识码: , , , 引言( ) 的功能,尤其是在低电压驱动下可以产生较大的变 形, 具有较高的能量转化效率, 在潮湿的环境下工作 且容易小型化 [ ] . 所以, 在研究非马达驱动的自主式 微型机器鱼方面, 动材料的小型机器鱼 的机器鱼 [ ] [ ] 微型机器鱼作为仿鱼形机器人的一种,有着大 型机器鱼不可替代的作用.现有的机器鱼大多采用 伺服电机带动铰链机构模仿真鱼的尾部摆动的驱动 方式, 但是对于微型机器鱼, 由于体积、 密封、 噪音 及需要传动机构等问题而不再适用.目前,发达国 家已经逐渐意识到这个问题并投入很大的人力和物 力研究新型驱动元器件驱动的微型机器鱼.利用人 工肌肉驱动微型机器鱼是其中的主要研究方向.目 前研制的微型机器鱼采用的人工肌肉材料主要有: 压电材料( )[ ] 、形状记忆合金( )[ ] 和人 工肌肉 [ ] .形状记忆合金具有驱动力大的优点,但 是形变后恢复的周期长并且能源转换效率低.压电 材料具有响应速度快的优点,但是形变小且需要高 电压驱动. 是一种智能材料, 具有传感和驱动 基金项目:国家 计划资助项目( 通讯作者:苏玉东, ) . 比较合适.目前,主要是日 作为驱 等研究 . 其中, 日本的 本、美国和韩国的一些机构研究采用 只有不到 ,但是,是通过电缆来传 等研究的机器 .而美国的 [ ] [ ] 递控制信号和提供电源的.韩国 蝌蚪只能在水平面上直线游动 之前也分别研究了基于 究的携带电源和控制装置的机器鱼长 的有缆、遥控和自主的微型机器鱼 [ 究的基础上, 本文重点研究一种基于 以下的 研 .我们 驱动器的小于 ] .在前面研 的 维自主游动微型机器鱼.这种微型机器鱼 具有体积小、 低电压驱动、 隐蔽性强、 机动性好、 节 收稿/ 录用/ 修回: 第 卷第 期 苏玉东等:基于 驱动的自主微型机器鱼 省能源的优点,可在水下潜伏工作,在军事和民用 领域有重要的应用前景, 如用于水下侦察, 舰、 船和 核电站及其他设施的细小管道清淤等. 小鲫鱼尾鳍运动的分析 通过高速摄像机可以获得小鲫鱼的尾鳍摆动轨 迹, 摆动轨迹满足身体波曲线 [ ] : ( , )=( 其中, + ) ( +ω ) 小型鱼类的运动分析( ) 在此,我们分析小型鱼类的运动模式和尾鳍的 摆动轨迹, 用于微型机器鱼的设计. 小型鱼运动模式分析 所示是一种小鲫鱼, 它最长 , 最短只 有 .为了获得鱼的运动特征,我们使用高速摄 ] 像机拍摄小鲫鱼的运动.根据一些研究 [ 和我们 的观察,这里把小鲫鱼运动划分为 种基本运动模 式: ? 直线巡游: 鱼沿着直线匀速游动. ? 转弯巡游:鱼以一个小的转动角速度在恒定 的线性速度下转弯游动. 图 为身体波的横向摆动幅度; 为沿着鱼体 π , 是身体波的个数,λ 是 的纵向身体坐标; = λ 是身体波的波长; 为身体波包络的线性增益; 为身体波包络的二次增益;ω 是身体波的弧度频 率, ω= π . 图 小鲫鱼的身体波轨迹 小 型 鱼 的 受 力 分 析( ) 当鱼在水中游动时,有 个力作用在鱼上:推 力、 阻力、 重力及浮力加上水动升力, 如图 . 其中, 鱼的游动阻力由以下部分组成: 鱼和水边界层之间的表面摩擦力. 鱼游动时推水到边上的压力.大部分快速巡 游的鱼类都有很好的流线型身体来减小阻力. 在由尾鳍和胸鳍形成的漩涡中损失的能量 形成了升力和推力:阻力很大程度上依赖于鳍的形 状. 和 合在一起描述为压力阻力 [ ] . 图 小鲫鱼直线巡游系列动作 ? 突然加速: 鱼表现出的突然的直线加速, 这个 动作是由循环的快速波动组成. ? 急转弯:鱼产生一个突然的角加速度来躲避 天敌(掠食者)或障碍物. ? 急停:鱼通过特殊的尾部运动产生一个突然 的直线减速.在这个过程中,尾部鳍条积极地弯向 前方. ? 滑行: 鱼的身体保持直线不动, 靠惯性运动. ? 上浮下潜: 鱼通过运动改变其在水中的深度. ? 倒游: 鱼向头部相反的方向游动. 小鲫鱼具有尾鳍、胸鳍、背鳍、腹鳍和臀鳍等, 但是起推进作用的主要是尾鳍.我们知道,鱼类的 推进模式包括 (中鳍/ 对鳍推进)和 (身 [ ] 体/ 尾鳍推进) ,小鲫鱼的推进模式是 模式. 小鲫鱼的运动模式中, 直线巡游、 转弯巡游、 突然加 速、滑行都可以通过尾鳍来实现.而胸鳍用于辅助 转弯、 急停以及上浮和下潜. 图 作用于游动的鱼上的力 微型机器鱼的结构设计( ) 根据对微小型鱼类的运动和受力分析,对微型 机 器 人 年 月 机器鱼进行了设计. 微型机器鱼的结构设计 微型机器鱼包括 部分:刚性头部,柔性尾部 以及一对胸鳍. 结构图和照片如图 和图 . 微型机 器鱼的长度为 .前 是刚性部分,后 是 柔性部分.两个胸鳍安装在刚性部分的两侧. 图 微型机器鱼的结构 择了具有较高电容量体积比的锂聚合物电池作为微 型机器鱼的电源.为了减小水的阻力,刚性外壳采 用了小鲫鱼外形.因为经过亿万年的进化,鱼类具 有了适应其生活环境的最完美的外形,我们相信鱼 的外形在减小水的阻力和增加推进性能方面都是最 优的. 图 微型机器鱼的侧视图 微型机器鱼的刚性部分 刚性部分由玻璃钢外壳和内部的控制系统组 成.控制系统包括 (微控制器单元) 、控制电 路、 红外线传感器和电池, 如图 .红外线传感器安 装在刚性部分的前面,用于实现避障、遥控和导航 功能.我们选择 作为微控制器,选 择红外线发射器和接收器作为反馈控制传感器.红 外线传感器具有两个功能:一个是作为避障用的接 收红外线反射的传感器,另一个是用于遥控和导航 的接收器.可以通过红外线遥控器发送开始、停止、 左转、 右转、 上浮和下潜命令. 考虑到微型机器鱼的尺寸和有效载荷限制,选 图 控制电路、 电池和红外线传感器 微型机器鱼的柔性部分 如图 , 柔性部分由 部分组成: 前部的 薄 片,条形的 驱动器和后部的 薄片.后部 的 薄片比前部的 薄片要薄且软.前后的 薄片都是被动部分,当 驱动器摆动时, 前后的 薄片跟随其摆动,这样就更接近于小 鲫鱼尾部的摆动,从而提高推进效率.调整图 中 第 卷第 期 苏玉东等:基于 驱动的自主微型机器鱼 、 、 的比例, 可以找到能够达到最优推进性能 的尺寸,当机器鱼的柔性部分能够拟合小鱼尾鳍摆 动的轨迹时,达到推进最优.柔性部分的结构只能 在一定的摆动范围内模拟小鲫鱼的尾部摆动,当摆 动幅度加大时, 柔性部分的推进效率就会降低. 布载荷, 产生的机械能可以从下式获得: = 这里, 是 局部的移动速度, 是 的一个函数, 并且可以假定是线性的, 如: = ( ) , . 最后, 热动力学效率 可以从式 得到: ( )= × 图 机器鱼的柔性部分的构成 微型机器鱼的胸鳍 因为小鲫鱼的胸鳍运动比较复杂,微型机器鱼 的胸鳍并没有模拟小鲫鱼的胸鳍运动,而是采用了 与微型机器鱼柔性部分尾鳍类似的结构,也是由 部分组成的.微型机器鱼借助胸鳍实现上下游动. 我们也使用胸鳍辅助尾鳍来增加游动的速度和保持 鱼体的平衡, 在急停时, 还可以通过尽量弯曲、 增加 阻力来帮助微型机器鱼减速. 微型机器鱼的模块化设计 为了更方便地找到最优的 驱动器尺寸, 微型机器鱼的外壳、电路和电池都是独立的,可以 分别拆卸;尾鳍的 薄片可以更换; 驱动 器是通过夹子固定在前面的固定部分的,也可以自 由更换.微型机器鱼留有程序下载线接口、充电接 口以及电源开关等. 这里 是输入到 的电功率,也就是 = ( ) ( ), ( ) 和 ( ) 是施加的电压和电流. 基于等式 , 可以构建一个热动力学效率曲线 图, 如图 . 最优效率出现在接近 ~ 的地 方.这里 的最优值大约是 ~ .能源 消耗的重要原因是扩散的水在 内部运动造成 的热损失、水的电解和水泄漏到电极的表面.这里, 我们采用了在制备 材料时增加还原反应时间 的方法,提高 金电极的厚度和致密程度,从 而减少了 驱动时电极表面水的泄漏,最后达 到增加热动力学效率的目的.经实验对比,能够增 加热动力学效率 . 图 的热动力学效率曲线 驱动器推进性能的优化( ) 的热力学效率分析 等分析了 的热力学效率 [ ] . 的弯曲力是通过水合离子的迁移展现出来的. 这个力的大小取决于沿着 的分布电场. 由于这个力而弯曲.整个弯曲力 可以近似地表示 为 ? = 这里 是有效的 是每单元弧度长度 长度.假设在 上的力的密度, 长度上均匀分 驱动器输出力分析及优化 决定 驱动器推进性能的关键是 材 料的选择, 包括 的尺寸和性能. 输出力 的大小主要与 的形变大小和 的硬度有 关.通过实验我们定性地得到了它们之间的关系: 随着 的末端最大变形的增加, 的末端输出力也在增加.如对 变形的影响一 样, 随着电激励信号电压幅值增加、 频率降低, 末端输出力增大,波形对其输出力影响较小,其中 波形为方波时, 输出力最大. 增加 的硬度,即增加 抵抗变形 的能力, 会增加 的输出力. 为了提高 的 机 器 人 年 月 输出效率,在制备 的过程中,通过改变多个 操作参数,来增加表面金属层的密度,从而增加硬 度和降低水分子的通过率,达到增加 输出力 [ ] 的效果 . 末端输出力可以用式 表示 [ ] : = δ δ为 末端的最大位移, 为末端最大输 式中, 出力, 为比例系数, 为惯性矩, 为弹性模量, 为 的长度.从中可以看出,末端的最大输出 力与长度的 次方成反比, 也就是说长度减小一半, 末端输出压力就可以增加 倍.所以长度越短,末 端输出的力越大.对于低于 的微小型机器鱼 来说,推力的大小决定了机器鱼的性能.推力越大, 推进性能越好,可承受的有效载荷越大.但是,当 的长度过短时, 摆动幅度过小, 就不能产生有 效的摆动, 推进效率反而较低. 本文通过更换不同长度的 和尾鳍进行试 验测试,得到相对最能模仿真实小鲫鱼摆动部分轨 迹的 、 、 .测试的结果是, = 为最佳比例. 和图 所示的效果.这种情况下可以获得比较高 的推进效率. 当没有遥控命令时,机器鱼将以一个稳定的速 度自主地游动. 但是, 在前方遇到障碍物时, 它能够 发现并避开障碍物继续游动.当躲避障碍物时,它 必须先左转或右转,通过转弯来实现避障.下面介 绍机器鱼的各种运动模式的实现. 直线巡游 通过给 施加一个固定频率的方波电压, 使机器鱼尾部以一个固定的频率做周期摆动,实现 直线巡游.这个固定频率是节能模式的频率.直线 巡游的驱动电压信号的形状和尾部运动轨迹如图 所示. 图 直线巡游模式示意图 微型机器鱼运动模式的实现( ) 第 节描述的直线巡游、转弯巡游、突然加速、 滑行模式和上浮下潜都可以在微型机器鱼上实现. 控制信号的选择 采用不同波形的驱动电压对 进行测试, 发现方波产生的 末端位移最大,在 末 端附加被动鳍后, 末端轨迹类似于正弦波的一部分, 能够产生类似小鲫鱼的尾部摆动.在电压固定不变 的情况下, 改变频率也可以控制摆动的幅度和频率. 本文的微型机器鱼是由 锂聚合物电池供电, 所 以可以获得最大 峰值的正负方波驱动电压. 通 过改变驱动电压频率可以控制 驱动器的摆动 幅度和频率. 运动模式的实现 本文所描述的机器鱼的控制方法比较简单.由 于驱动电压固定,只要控制驱动电压的频率即可控 制机器鱼的前进速度,也可以通过控制驱动电压方 波的频率和方波的占空比控制转弯半径. 比较适合往复式运动,在空气中方波电 压作用下的 能够产生近似于正弦波的末端轨 迹.在水中,方波电压对应的 末端轨迹更近 于正弦波,从而符合小鲫鱼的身体波轨迹,达到式 转弯巡游 实现转弯巡游模式时,驱动电压的频率和占空 比与直线巡游模式时不同.机器鱼在转弯的过程中 只向一个方向摆动.这是最基本的转弯模式,机器 鱼在这种模式下能以各种转弯半径和速度进行转 弯. 在这种转弯模式下, 头部和身体相当于舵, 尾鳍 相当于船的螺旋桨.施加在 驱动器上的电压 信号和尾部摆动情况见图 ,改变占空比和频率能 够获得不同的转弯半径.由于机器鱼的质量主要集 中在前 部分,所以质心大约在鱼体的前 处. 当机器鱼的尾部在左侧和中线之间来回摆动时,一 个向右前方的合力作用在鱼体后部,这个力使得鱼 体向左转动.同理,当鱼尾在右侧和中线之间来回 摆动时,鱼体向右转动.向左摆动和向右摆动产生 的合力如图 所示. 图 转弯模式示意图 第 卷第 期 苏玉东等:基于 驱动的自主微型机器鱼 左右摆动 只向下或向右摆动 一个垂直向上的分力.当胸鳍向上摆动时,产生的 推力具有一个垂直向下的分力.在向上或向下的力 的作用下,此微型机器鱼就像转弯巡游方式一样, 实现向上或者向下转弯,如图 所示,实现上浮和 下潜.这种方法的好处在于不需要初始的速度.微 型机器鱼可以随时开始上浮和下潜. 施加在胸鳍上的力为 ,如图 所示.微型机 器鱼的姿态将会因为力 而发生一点改变,然后又 回到原来的姿态.因为当姿态变化较大时,重力的 力臂变大,使得重力产生的扭矩比胸鳍产生的扭矩 要大得多.重力和胸鳍产生的扭矩可以按照如下公 式计算: = · = · 只向上或向左摆动 图 摆动鳍产生的推力示意图 突然加速 在直线巡游模式下,改变驱动电压的频率到最 大推力频率,使尾鳍推力加大,这样机器鱼就会加 速前进.驱动电压信号的波形如图 所示. 这里 和 分别是重力扭矩和胸鳍的扭矩. 和 是重力的力臂和胸鳍的力臂. 是微型机器鱼 的重力, 是胸鳍产生的力. 大约为 , 大 约为 ? . 大约为 , 大约为 ,因此 ? = × = × · 和 = × ?× = × ? · . ,所以机器鱼又会回 到原来的水平姿态. 图 图 机器鱼的加速控制信号 机器鱼下潜时姿态的变化 滑行 不输出电压到 , 使 停止摆动.机器 鱼惯性滑行. 上浮下潜 上浮下潜是鱼类改变在水中深度的一种运动. 为了实现上浮下潜,最重要的前提条件之一是使微 型机器鱼悬浮在水中.在此情况下,一个很微小的 力就可以使微型机器鱼向上或者向下移动.我们首 先要使微型机器鱼不可压缩,以保证其在不同的深 度保持相同的浮力, 然后使重力等于浮力. 这里用了一个创新的方法,通过胸鳍来获得上 浮下潜的力.当胸鳍向下摆动时,产生的推力具有 实验( ) 为了验证微型机器鱼的功能和性能,分别进行 了有效载荷、最优 驱动器长度和电池持续时 间的测试以及运动模式有效性验证. 有效载荷测试 首先在静态下测试了机器鱼的有效载荷.机器 鱼的净质量为 .添加了 的配重后,能够悬 浮在水中,所以机器鱼的有效载荷为 .这一有 效载荷足够添加一块 · 的锂聚合物电池. 最优 驱动器长度测试 取长度分别为 、 、 和 的 作为驱动器,测试能够获得最大速度的 机 器 人 年 月 驱动器长度和频率, 从而确定最优 驱动 器长度. 宽度固定,取为 ,因为经测试, 过宽会因张力造成 左右摆动的幅度不同.分 别在不同频率下测量游动的速度,以 组数据的平 均值作为最终的测试数据.从 到 改变频 率, 测得平均速度的结果见图 . 不同长度的 获得最大速度的频率是不一样的. 过长或过短的 驱动器推进性能都不理想的原 因是过长则推力不足,过短则形变不足,都无法拟 合出小鲫鱼的尾部摆动轨迹.通过高速摄像机记录 的机器鱼摆动轨迹可以看出,采用 驱 动器时,机器鱼的摆动轨迹符合小鲫鱼的实际摆动 轨迹. 运动模式的测试 分别测试了直线巡游、转弯巡游、突然加速和 滑行运动和上浮下潜模式.直线巡游方式已经在前 面的试验中进行了测试.转弯巡游模式分别测试了 在不同频率和占空比下的转弯半径.如图 所示, 最小转弯半径为 倍的鱼体长度,也就是 . 突然加速模式的测试是调整驱动方波的频率从 到 .在机器鱼上能够明显看到加速动作.在不 同的工作模式下上浮下潜模式的上浮和下潜速度是 不同的,实验结果见图 .从试验结果可以看出, 胸鳍和尾鳍同时工作时上浮和下潜的速度要大于胸 鳍独自工作的速度. 图 不同长度的 在不同频率下所能获得的速度 从测试结果可以看出,长度为 的 在 频率下获得最大速度, 最大速度为 . 图 不同工作模式下的转弯半径与驱动频率 图 不同工作模式下的上浮和下潜的速度与驱动频率的关系 第 卷第 期 苏玉东等:基于 驱动的自主微型机器鱼 提高推进效率的分析 ( ) 一条 的弯曲摆动轨迹和鱼尾部摆动的轨 迹是有区别的,用一条 的弯曲无法拟合鱼的 尾部摆动轨迹,也无法达到鱼的推进效率.小鱼的 运动轨迹是逐渐放大的正弦波, 而不是简单的弯曲. 为了实现逐渐放大的正弦波的运动,可以采用多段 连接在一起,每一段 都可以单独弯曲, 来拟合鱼尾的摆动轨迹.在此, 我们采用三段 来拟合鱼尾部的摆动轨迹.条形 弯曲后的形 状是不同曲率的圆弧,鱼尾的运动轨迹可以用不同 弯曲方向和不同曲率半径的圆弧来拟合.控制施加 在 上的电压, 可以控制 弯曲的曲率. 我 们可以通过单独控制每一段 上的电压的幅 度、 正负以及作用时间来拟合鱼尾的摆动轨迹. 段 的连接示意图如图 . ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = = ?( + ) +( + ) (θ ? α ) (θ ? α ) = ? ? ? ? ? ? = + ? ? ? ? ? = /β (θ ? α + β ) (θ ? α + β ) 其中, , ) 为第 段 上各点的坐标, ( , ) 为第 段 上各点的坐标, ( , ) 为第 段上各 点的坐标, 、 、 为 段 的曲率半径, θ、 α、 β 分别为 段 弯曲的角度, ( , ) 为第 段 的圆弧重心, ( , ) 为第 段 的圆弧 重心, 、 、 为 段 的长度. 曲率半径与弧 长的关系为:曲率半径 = 弧长 /角度. 图 为采用 段 拟合鱼尾轨迹的示意 图, 图中的粗线分别为 段 拟合公式 中的 = 和 = 时的情况. 段 的长度相同, 每 段的弯曲角度和凹凸情况如图所示.可以看出,采 用 段 可以很好地拟合鱼尾的轨迹.采用 段 驱动器作为微型机器鱼的尾部推进器,将 较大地提高其推进效率和完成复杂动作的能力. 图 段 连接的坐标位置图 这里, 段 之间的连接保证了其各部分 之间是相切的.且目前 段圆弧的弯曲形态分别 为“凹凸凸”.因此,可以算出 段 上各点的 坐标.式 为第 段的坐标方程,式 为第 段 的坐标方程, 式 为第 段的坐标方程. ? ? ? = θ ? ? = ( ? θ) ? ? ? ? = /θ ? ? ? =( + ) θ ? ? ? ? ? ? = ?( + ) θ ? ? = ? (θ ? α ) ? ? ? ? ? = + (θ ? α ) ? ? ? ? ? = /α 图 段 驱动器对鱼尾轨迹拟合的示意图 结论( ) 从前面的分析试验结果可以得出结论如下: 微型机器鱼的结构和运动模式的设计是合理和有效 的. 驱动器经过制备和尺度选择方面的优 化完全可以用于厘米级机器鱼的驱动. 机器鱼的 有效载荷足够再增加一些传感器或者电池,进而实 现更多的功能. 多段 连接在一起构成的驱 动器能够提高推进效率.对比国内外关于微型机器 鱼的研究, 我们研制的 维环境下自主游动的 以下的微型机器鱼未见相关报道, 是比较先进的. 实验过程中发现, 作为驱动器具有很多 机 器 人 年 月 的优点,也有一些不足.比较明显的不足在于输出 力小,所以产生的推力和上浮下潜时的向上、向下 的分力也较小.为了获得较大的输出力,可以在增 加 膜的厚度和硬度、减小 的长度以及 增加驱动电压等方面入手.我们将在以后的研究中 探讨在尽量不增加功耗、不降低能量转换效率的基 础上增加 驱动器的输出力,提高机器鱼的前 进速度. 参考文献( ) 沈辉.人工肌肉( 航天大学, 杭观荣,王振龙,李健,等.基于柔性鳍单元的尾鳍推进微 型机器鱼设计研究 .机器人, , : )的性能研究 .南京:南京航空 作者简介: 苏玉东( ) , 男, 博士生, 高级工程师.研究领域:模 式识别, 智能系统, 微型机器人. 叶秀芬( ) ,女,博士,教授.研究领域:模式识别, 智能系统, 图像处理, 微型机器人. 郭书祥( ) ,男,博士,教授.研究领域:机电系统, 智能系统, 图像处理, 微型机器人. 基于IPMC驱动的自主微型机器鱼 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 苏玉东, 叶秀芬, 郭书祥, SU Yudong, YE Xiufen, GUO Shuxiang 苏玉东,叶秀芬,SU Yudong,YE Xiufen(哈尔滨工程大学,黑龙江,哈尔滨,150001), 郭书祥,GUO Shuxiang(哈 尔滨工程大学,黑龙江,哈尔滨,150001;香川大学,日本,香川,761-0130) 机器人 ROBOT 2010,32(2) 3次 参考文献(19条) 1.Fukuda T;Kawamoto A;Arai F Steering mechanism of underwater micro mobile robot[外文会议] 1995 2.Fukuda T;Hosokai H;Kikuchi I Distributed type of actuators by shape memory alloy and its application to underwater mobile robotic mechanism[外文会议] 1990 3.Mojarrad M;Shahinpoor M Biomimetic robot propulsion using polymeric artificial muscles 1997 4.Shahinpoor M Conceptual design,kinematics and dynamics of swimming robotic structures using ionic polymeric gel muscles 1992(01) 5.杭观荣;王振龙;李健 基于柔性鳍单元的尾鳍推进微型机器鱼设计研究[期刊论文]-机器人 2008(02) 6.Shahinpoor M;Kim K J Ionic polymer-metal composites:Ⅰ.Fundamentals 2001(04) 7.Guo S X;Fukuda T;Asaka K A new type of fish-like underwater mierorobot 2003(01) 8.Kim B;Kim D H;Jung J H A biomimetic undulatory tadpole robot using ionic polymer-metal composite actuators[外文期刊] 2005(06) 9.Tan X B;Kim D;Usher N An autonomous robotic fish for mobile sensing[外文会议] 2006 10.Ye X E;Su Y D;Guo S X Infrared motion guidance and obstacle avoidance of an ICPF actuated underwater microrobot[外文 会议] 2007 11.Ye X E;Su Y D;Guo S X A centimeter-scale autonomous robotic fish actuated by IPMC actuator[外文会议] 2007 12.Ye X E;Su Y D;Guo S X Design and realization of a remote control centimeter-scale robotic fish[外文会议] 2008 13.Ye X E;Su Y D;Guo S X ICPF actuator-based novel type of 3D swimming microrobot 2008 14.Sfakiotakis M;Lane D M;Davies J B C Review offish swimming modes for aquatic locomotion[外文期刊] 1999(02) 15.Hu H S;Liu J D;Dukes I Design of 3D swim patterns for autonomous robotic fish[外文会议] 2006 16.Lighthill M J Note on the swimming of slender fish 1960(02) 17.沈辉 人工肌肉(IPMC)的性能研究[学位论文] 2006 18.Shahinpoor M;Kim K J;Mojarrad M Artificial muscles:Applications of advanced polymeric nanocomposites 2007 19.Kim K J;Shahinpoor M Ionic polymer-metal composites:Ⅱ.Manufacturing techniques 2003(01) 本文读者也读过(10条) 1. 孙艳杰.董利锋 一种多关节推进双体仿生机器鱼研究[期刊论文]-辽宁师专学报(自然科学版)2010,12(1) 2. 王扬威.王振龙.李健.杭观荣Yangwei.WANG Zhenlong.LI Jian.HANG Guanrong 形状记忆合金驱动仿生蝠鲼机器鱼的设计[期刊 论文]-机器人2010,32(2) 3. 安逸.熊克.顾娜.AN Yi.XIONG Ke.GU Na 离子聚合物金属复合材料的力电耦合模型[期刊论文]-材料研究学报2009,23(4) 4. 杭观荣.王振龙.李健.王扬威.HANG Guan-rong.WANG Zhen-long.LI Jian.WANG Yang-wei 基于柔性鳍单元的尾鳍推进微型机器鱼设计 研究[期刊论文]-机器人2008,30(2) 5. 刘刚.王帮峰.卞侃.金宁.陈骐.熊克.LIU Gang.WANG Bangfeng.BIAN Kan.JIN Ning.CHEN Qi.XIONG Ke 铂型IPMC的含水特性及静态拉 力测试[期刊论文]-兵器材料科学与工程2010,33(4) 6. 彭瀚旻.丁庆军.李华峰.赵淳生.PENG Han-min.DING Qing-jun.LI Hua-feng.ZHAO Chun-sheng IPMC型柔顺手爪作动器的设计与性能 测试[期刊论文]-光学精密工程2010,18(4) 7. 陈骐.熊克.卞侃.金宁.王帮峰.CHEN Qi.XIONG Ke.BIAN Kan.JIN Ning.WANG Bangfeng 一种新型柔性驱动器的制备和性能研究[期刊 论文]-兵器材料科学与工程2009,32(2) 8. 代丽君.刘春梅.DAI Li-jun.LIU Chun-mei 离子聚合物金属复合材料的电形变性能研究[期刊论文]-化学与黏合2008,30(4) 9. 于凯.黄胜.王超.YU Kai.HUANG Sheng.WANG Chao 一种新型的仿生双尾推进器模型实验[期刊论文]-实验流体力学2008,22(1) 10. 唐华平.姜永正.唐运军.殷陈锋.聂拓.王桥医.TANG Hua-ping.JIANG Yong-zheng.TANG Yun-jun.YIN Chen-feng.NIE Tuo.WANG Qiao-yi 人工肌肉IPMC电致动响应特性及其模型[期刊论文]-中南大学学报(自然科学版)2009,40(1) 引证文献(3条) 1.赵春丽.王瑷珲 基于演算子理论的IPMC人工肌肉精确位置控制[期刊论文]-计算机与现代化 2012(7) 2.焦战士.何青松.郭东杰.戴振东 磺酸化石墨烯掺杂的离子交换聚合物电致动器[期刊论文]-复合材料学报 2012(5) 3.徐云霞.丁燕.邓凯.何青松.于敏.郭东杰.戴振东 碳纳米管、石墨烯电极修饰的IPMC致动器的制备及性能[期刊论文]-材料科学与工程 学报 2013(3) 本文链接:

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