身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法技术

一种身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，属于仿生水下机器鱼动力测量技术领域。本发明专利技术针对身体尾鳍模式仿生水下机器鱼需要配置测量设备测量推力和阻力，设备复杂并且推力与阻力无法准确分离的问题。包括搭建水下机器鱼直线加速游动实验平台，控制水下机器鱼由静止开始进行直线加速游动，采集游动图片；进行图像处理，获得原始鱼体波曲线进而得到完整运动轨迹；采用重构方法获得游动参数；在直线加速游动时间段内，进行游动参数的拟合，获得最终稳态游动速度和最终加速特征距离；计算得到等效附加质量和游动阻力系数，进而计算得到平均推力和游动阻力。本发明专利技术用于水下机器鱼在直线加速游动时推力与阻力的估计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，属于仿生水下机器鱼动力测量。

技术介绍

1、目前，身体尾鳍模式仿生水下机器鱼游动推力的实验测量方法有两种，一种是基于高精度力传感器的推力测量方法，一种是基于数字式粒子图像测速设备(digitalparticle image velocimetry，dpiv)的推力计算方法。

2、基于力传感器的推力测量方法，属于直接测量法，需要把被测物体固结或系留于力传感器上，一般只能用于静态推力测量。结合拖曳设备或者水洞也可测量稳态游动时的推力和阻力。然而，由于游动物体的推力和阻力是同时产生的，不易分离，所以这种方法很难用于自由游动物体以及动态推力测量。基于dpiv的推力计算方法，属于间接测量法，首先通过dpiv设备获得游动物体周围流体的速度场信息，然后结合流体力学相关知识通过计算获得推力信息。以上两种推力测量方法都需要配备复杂且昂贵的流场或力的测量设备，程序繁杂耗时。

技术实现思路

1、针对身体尾鳍模式仿生水下机器鱼需要配置测量设备测量推本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于包括，

2.根据权利要求1所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于，所述水下机器鱼直线加速游动实验平台还包括摄像机，摄像机的帧速率设置为在水下机器鱼一个摆动周期内至少获得10帧游动图片，且分辨率为每帧游动图片的鱼体中性线上至少存在30个像素点；摄像机为线性模式。

4.根据权利要求3所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法...

【技术特征摘要】

1.一种身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于包括，

2.根据权利要求1所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于，所述水下机器鱼直线加速游动实验平台还包括摄像机，摄像机的帧速率设置为在水下机器鱼一个摆动周期内至少获得10帧游动图片，且分辨率为每帧游动图片的鱼体中性线上至少存在30个像素点；摄像机为线性模式。

4.根据权利要求3所述的身体尾鳍模式仿生水下机器鱼直线加速游动的推力与阻力估计方法，其特征在于，水下机器鱼的摆动驱动信号为正弦信号，使水下机器鱼游动全过程的摆动频率和摆幅保持恒定，并且水下机器鱼的尾部相对于鱼体中性线对称。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洪洲，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：