机械工程学报

作者：王神龙, 王宏伟, 任飞宇, 苑家豪, 苏泽焜, 徐开谊, 李国瑞

单位：1. 上海理工大学机械工程学院 上海 200093;2. 哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室 哈尔滨 150001;3. 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地 青岛 266000

关键词：静电液压驱动,软体机器鱼,扑动-波动推进,动力学模型,电磁浮沉；

基金：国家自然科学基金青年(12102398)和国家自然科学基金面上 (12172226, 12472161)资助项目。

基于静电液压软体驱动器的工作原理，以蝠鲼为仿生原型设计了一款可实现水下高机动性能的无缆软体机器鱼。首先，提出一种对称式静电液压软体驱动关节，将此关节作用于机器鱼的胸鳍推进部分，基于扑动-波动混合型仿生推进模式获得软体机器人推力。其次，机器鱼背鳍引入浮沉机构，通过对电磁线圈施加一定的频率的正反向电流，驱动背鳍叶片左右摆动来产生向下的推进力，进而实现下潜运动。最后，通过实验分析了胸鳍驱动器的运动特性、力学特性，建立了胸鳍水下扑动的动力学模型，并开展相应的性能测试和功能集成。研究结果表明，该软体机器鱼可以实现34.46 mm/s (0.15 BL/s) 的运动速度，其转弯半径为15.2 cm，下潜速度为14.33 mm/s，该机器鱼的力学分析、驱动设计和系统集成方法可以推广到多种软体机器人与柔性智能器件设计，为新一代电驱动软体机器人与水下装备的设计提供新思路。

来源：2025年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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