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作者：刘嘉乐;陈根良;王皓;
单位：上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室;上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室;
摘要：针对现有水下仿生推进机构结构复杂、运动生硬、柔性不足、效率较低的问题，本文提出了一种新型鱼尾结构，通过弹性板的连续变形来模拟鱼尾的体干波曲线，差动驱动产生鱼尾往复摆动。该构型由两个变截面弹性板和尾鳍刚性平台组成，通过双侧直线驱动产生大尺度变形，在机构的末端产生类似于真实鱼类尾鳍的运动。针对该方案建立运动静力模型，用于模拟和计算不同驱动输入下尾部的位姿和驱动力，采用主轴分解法建立的协调连续变形模型，将弹性梁大变形问题转化串联机构静力学问题，进而通过梯度迭代法可以快速而准确地对运动静力模型进行求解。解析模型的建立为连续变形柔性鱼尾的运动控制提供了依据，实验验证了该方法的可行性。
关键词：仿生鱼;;水下推进;;柔性机构;;主轴分解法
基金资助：国家重点研发计划(2019YFA0709001);; 国家自然科学基金(52022056)资助项目;; 上海市科学技术委员会项目基金(21NL2600200)
