1、仿生機器魚依托仿生學、機械學及信息技術等學科的發(fā)展，憑借傳統(tǒng)水下機器人無法比擬的優(yōu)點，逐漸凸顯出其重要的研究和應用價值。本文以鲹科魚類游動機理為出發(fā)點，廣泛參考目前機器魚系統(tǒng)，設計研制了一種三關節(jié)可以升潛的機器魚，并對仿魚游動、結構設計及無線通訊等相關技術進行研究。主要完成如下工作內(nèi)容:
　　首先，分析了鲹科魚類游動模式，設計了三關節(jié)推進機構。構建了機器魚運動學模型，基于MATLAB軟件對機器魚進行運動學和動力學分析，通過仿真和實

2、驗結果的對比，驗證了動力學模型的可行性。進而研究了尾鰭擺動頻率、關節(jié)相位差及關節(jié)擺動幅度對推進速度的影響。
　　其次，根據(jù)鲹科魚類游動原理，提出了關節(jié)參數(shù)優(yōu)化方案，采用懲罰函數(shù)法得到最優(yōu)尺寸值。設計了基于重心改變法的升潛機構，對俯仰、升潛運動進行了理論分析，并在SolidWorks中完成機器魚整機建模。在ANSYS Fluent中，通過二維流場仿真確定了半橢圓加拋物線的線型回轉體作為機器魚形體。進而對該形體進行三維流場仿真及結構優(yōu)

3、化，研究了最大截面直徑和位置變化對行進阻力的影響，并采用MEM工藝完成殼體的制造。
　　再次，根據(jù)運動功能需求，搭建了基于AVR嵌入式系統(tǒng)平臺，使用ICCAVR設計編寫了機器魚游動子程序，實現(xiàn)了機器魚無線通訊。并對PWM信號和無線通訊程序進行了實驗調(diào)試，結果證明數(shù)據(jù)傳輸可靠有效。
　　最后，完成機器魚樣機裝配，建立了水下實驗系統(tǒng)，并對比了不同控制參數(shù)下的游動性能。結果驗證了本文機電系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)定性，為機器魚領域的進一步研