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时间:2018-12-24
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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划仿生机器鱼材料 “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 行了大量的研究,并且在各个领域中得到了实际运用。英
2、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.原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 仿生机器鱼主要是模仿机器鱼的
3、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
4、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、 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。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为
5、了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 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
6、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: 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
7、 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:NicDelves-Broughton,UniversityofBath)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划 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,
8、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。
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