仿生機器魚

林廣碩

很多人都喜歡養(yǎng)金魚，金魚浮游水中，翩翩起舞，尤其是那一搖一擺的大尾巴好似一把展開的扇子，非常優(yōu)美。通過觀察金魚的游動，我提出了一種仿生機器魚的設(shè)計構(gòu)想。

一、工作原理

金魚的身體分為頭部、軀干、尾部，魚尾擺動時會形成向后的推力，利用作用力與反作用力原理，水也產(chǎn)生對魚向前游動的力。如圖1所示，向左擺動魚尾，魚向左轉(zhuǎn)，向右擺動魚尾，魚向右轉(zhuǎn)，向左、向右快速擺動魚尾，魚就會向前游動，因此魚尾的擺動是魚游動的關(guān)鍵。魚的身體是流線型，在水中所受的阻力小，所以魚游動的速度很快。

二、機器魚的設(shè)計構(gòu)想

機器魚依靠尾部的擺動獲得前進(jìn)的動力，通過連桿機構(gòu)將馬達(dá)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為尾部的擺動，如圖2所示。馬達(dá)帶動曲柄旋轉(zhuǎn)，通過連桿帶動搖桿擺動，搖桿的擺動轉(zhuǎn)化為尾部的擺動，尾部的擺動可以使魚獲得前進(jìn)的動力。

機器魚結(jié)構(gòu)如圖3所示，為把四連桿機構(gòu)固定在魚體內(nèi)，我在魚體內(nèi)安裝了支架，將馬達(dá)固定在支架上，曲柄設(shè)計成圓盤狀用于支撐連桿與搖桿，通過馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)使魚尾左右擺動，這樣機器魚就可以在水里游動了。endprint