【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及推进设备，尤其是一种基于扑翼推进的扑翼运动控制方法。
技术介绍
1、飞行动物(鸟、蝙蝠、昆虫)通常借助附体的振荡运动来产生推力和升力，而许多鱼游生物(鱼类以及水中哺乳类动物)也主要使用这种形式的振荡运动来产生推力。上述这些生物卓越的飞行能力和游动能力启发了人们对振荡推进的研究兴趣。
2、近些年，通过振荡运动产生推动的装置的设计和研究已经有许多专家学者付出诸多努力，其中包括机器人鱼、鸟巢和微型飞行器等，研究和评估扑翼的推进性能以及在此基础上通过研发新型扑翼的设计进一步提升其推进性能已逐渐成为国内外研究学者的工作热点。
3、对于传统的扑翼，其大多采用二自由度运动，即沿着垂直方向的升沉运动以及绕着自身旋转轴的俯仰运动，两个运动一般保持运动周期一致且存在一个固定的相位差。此外，基于控制系统设计的简便性考虑，上述两个运动大多采用标准的正弦或余弦函数。
4、经过国内外学者对扑翼运动参数和几何形状的不断探索和优化，目前已经很难进一步提升其推进性能。
技术实现思路
1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，从而在传统扑翼运动方式的基础上，引入包含水平方向、垂直方向以及俯仰旋转方向的三自由度耦合振荡运动，提升推进性能。
2、本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，扑翼运动包含有三个运动，包括沿着水平方向和垂直方向的往复振荡运动以及绕着扑翼旋转轴的俯仰运动，三个运动的运动频
3、作为上述技术方案的进一步改进：
4、所述扑翼运动包括以下步骤：
5、步骤一：扑翼位于顶部初始位置，此时俯仰角度为0；
6、步骤二：扑翼进行向下运动，沿弧形向下并且伴随着逆时针方向的转动；
7、步骤三：扑翼到达整个运动周期的1/4时刻，此时扑翼位于y向垂直方向的中部位置，且扑翼的俯仰角度达到最大；
8、步骤四：扑翼进行向下运动，沿弧形向下并且伴随着顺时针方向的转动；
9、步骤五：扑翼到达整个运动周期的1/2时刻，此时扑翼位于y向垂直方向的底部位置，且扑翼的俯仰角度回到0；
10、步骤六：扑翼进行整个运动周期的后半个周期，扑翼仅在y向运动，俯仰角度保持为0，沿着垂向向上运动，直至回到步骤一的初始位置。
11、优选的，所述步骤二中的沿弧形向下运动具体是：扑翼沿着x轴的负方向并同步在y轴方向向下运动。
12、优选的，所述步骤四中的沿弧形向下运动具体是：扑翼沿着x轴的正方向并同步在y轴方向向下运动。
13、优选的，所述步骤一～步骤五是整个运动周期的前半个周期，扑翼的整体运动轨迹呈一个连贯的弧形，弧形的开口朝向x向的正方向。
14、优选的，所述步骤六中扑翼在y向向上运动的过程中扑翼的俯仰角度始终保持为0；所述步骤六中扑翼在y向向上运动的过程中，扑翼在x向的位移量始终保持为0。
15、本专利技术的有益效果如下：
16、本专利技术运动方法合理，通过在传统扑翼运动方式的基础上，引入包含水平方向、垂直方向以及俯仰旋转方向的三自由度耦合振荡运动，使扑翼不仅可以可以获取垂直方向的能量，而且水平方向的能量亦可被攫取，用于提升其推进性能；
17、本专利技术还具有以下优点：
18、本专利技术仅在前半个运动周期开展俯仰摇摆运动，后半个运动周期将俯仰角强迫为0°，此时可将俯仰力矩产生的功率消耗达到最小值，进而达到提升推进性能的目的。
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1.一种基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：扑翼运动包含有三个运动，包括沿着水平方向和垂直方向的往复振荡运动以及绕着扑翼旋转轴的俯仰运动，三个运动的运动频率保持一致；
2.如权利要求1所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述扑翼运动包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤二中的沿弧形向下运动具体是：扑翼沿着X轴的负方向并同步在Y轴方向向下运动。
4.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤四中的沿弧形向下运动具体是：扑翼沿着X轴的正方向并同步在Y轴方向向下运动。
5.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤一～步骤五是整个运动周期的前半个周期，扑翼的整体运动轨迹呈一个连贯的弧形，弧形的开口朝向X向的正方向。
6.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤六中扑翼在Y向向上运动的过程中扑翼的俯仰角度始终保持为0。
7.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼
...【技术特征摘要】
1.一种基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：扑翼运动包含有三个运动，包括沿着水平方向和垂直方向的往复振荡运动以及绕着扑翼旋转轴的俯仰运动，三个运动的运动频率保持一致；
2.如权利要求1所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述扑翼运动包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤二中的沿弧形向下运动具体是：扑翼沿着x轴的负方向并同步在y轴方向向下运动。
4.如权利要求2所述的基于扑翼推进的扑翼运动控制方法，其特征在于：所述步骤四中的沿弧形向下...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永成，张明辉，李迎华，肖冬林，潘子英，王小庆，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：
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