韩路辉
- 作品数：5 被引量：32H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工业大学机电工程学院机器人技术与系统国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术水利工程机械工程更多>>
- 实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划被引量：2
- 2010年
- 对仿鱼机器人推进而言,实现一个预定的游动速度可能存在多种运动方式,其中效率最高的运动方式只有一种。对实现预定游速的仿鱼机器人获得最佳效率进行运动规划研究。运用数值模拟方法,获得仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示其稳态速度、功率消耗和推进效率与不同运动方式之间的内在规律;进一步以获得最佳效率为目标函数,以实现预定游速为约束条件,以摆动频率f和尾部最大摆幅Amax定义的运动空间为设计变量,对仿鱼机器人进行运动规划研究。结果表明,低f和高Amax的运动方式可以在实现预定游速的同时,获得最佳的推进效率。以实现预定游速2m·s–1为例,低f和高Amax的运动方式其推进效率较高f和低Amax提高了37.7%,二者的三维流场结构清晰地反映了这一规律。研究结果对于获得仿鱼机器人实现预定游速的高效运动规律,揭示稳态游动机理,设计仿鱼机器人的推进动作具有重要意义。
- 陈维山夏丹刘军考韩路辉
- 关键词：流场结构
- 基于FLUENT的摆动尾鳍水动力特性研究被引量：3
- 2010年
- 根据水动力学理论,提出了摆动尾鳍的水动力学模型,利用Fluent的动网格技术,探讨了最大击水角度以及摆动与平动对尾鳍水动力性能的影响。研究结果表明,鱼类的逃逸姿态与其巡游姿态分别对应不同的参数。在相位差固定的情况下,鱼类可以很容易地在两种姿态间切换。研究内容为进一步探讨鱼类如何兼顾各种游动姿态,研制新型高效仿鱼机器人提供了理论依据。
- 韩路辉陈维山刘军考夏丹
- 关键词：计算流体力学水动力性能动网格尾鳍
- 机器鱼被动推进的理论分析与仿真研究
- 目前,仿鱼水下推进器已成为仿生科研领域的一个研究热点,其中仿鲔科推进模式的水下推进器由于具备能源利用率高,推进速度快,适于长时间、大范围、较复杂工况的的水下作业等特点,成为研究的重点。仿鱼水下推进技术在海洋生物考察、海底...
- 韩路辉
- 关键词：仿生机器鱼水动力运动学模型
- 文献传递
- 基于收敛速度的仿鱼机器人游动力学性能的数值模拟被引量：1
- 2010年
- 将速度收敛算法应用于仿鱼机器人直线游动的数值模拟研究中,任意给定初始速度,通过检验游动过程中推进力和阻力的数值动态修正鱼体的游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,对仿鱼机器人稳态游动的力学性能进行数值模拟,揭示其推进机理和流场结构。计算结果表明,改变摆动频率和尾部最大摆幅,采用速度收敛算法可以有效地预测仿鱼机器人的稳态游动速度,进而获得稳态游动的推进力、功率消耗和推进效率,三维流场结构清晰地反映尾部交变的正压梯度与头部的逆压梯度效应。研究结果对于预测仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示稳态游动下仿鱼机器人的推进机理,设计仿鱼机器人的运动参数具有重要意义。
- 夏丹刘军考陈维山韩路辉
- 关键词：收敛速度流场结构
- 基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学建模被引量：21
- 2009年
- 提出了基于Kane方法的仿鱼机器人波状游动的动力学模型。通过对鱼体波状游动的运动学描述,将仿鱼机器人离散成刚性头部、柔性身体和摆动尾鳍三个部分并划分为多个运动环节进行分析,考虑鱼体外部环境的作用力:流体附加质量、流体加速作用的弗劳德—克里洛夫力、鱼体游动过程中的阻力特征,建立仿鱼机器人的动力学模型。数值实例表明,利用该动力学模型,能够有效地实现给定鱼体各环节的运动参数求解作用力矩、给定作用力矩求解运动规律,进一步设计仿鱼机器人各环节的运动规律,寻找一种实现鱼体推进力最大和推进效率最高的规划方法。该动力学模型的建立为研究仿鱼机器人的运动控制算法和规划算法,揭示鱼体利用流场能量的动力学机理提供了重要理论支撑。
- 夏丹陈维山刘军考韩路辉
- 关键词：动力学模型KANE方法
