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仿真机器鱼 ——苏州大学应用技术学院   2008.12.15； 仿真机器鱼的介绍 鱼形机器人的发展 鱼形机器人的特性与应用 仿真机器鱼的设计 仿真机器鱼装配与调试 鱼形机器人的特性与应用 特性： 利用电能，对环境无污染 无螺旋桨，低噪声 不需任何保障设备，对人无危险 动作灵敏 应用： a.具有监测水污染，检验水质，搜寻污染源等环保功能。 b.具有更高的加速和转速能力，利用它可以探测广袤的大海，勘探地形。 c.海洋生物观察。由于机器鱼形状和游动方式与鱼类相似,运动噪音小,利于接近和观察海洋生物. 二. 仿真机器鱼的设计 机器鱼的基本功能及组成 机器鱼的机械结构设计 机器鱼的硬件结构设计 机器鱼的软件设计 （一）机器鱼的基本功能及组成 基本实现功能 自由游动（如前进、左弯、右弯等） 遥控控制 基本组成 ?? 6V自带减速器8r/m直流电机(4) 控制模块(1) ?? 电源模块(1) ?? 遥控模块(1) ?? 12V电池(1) ?? 6V电池(2) ?? 铝合金骨架 ?? 防水鱼皮 （二）机器鱼的机械结构设计 舵机之间的连接机构设计 材料：白铁皮、薄钢板等 厚度0.9cm 连接机构要求质地较轻，满足强度要求，根据设计要求我们设计了两种连接方案： 由于购买的材料是0.9CM厚的白铁皮，强度要求欠缺点，为了有效减小各个舵机转轴所受的弯矩，提高运动效率，减少能量损失。所以采用方案（1）轴承连接方式，完全能达到要求。 U形架的实物 尾鳍设计（新月牙形） 尾鳍材料：塑料 厚度：4mm 实验结果证明：新月形尾鳍推进（鳍3）是一种新颖的、适合微小型水下机器的推进方式。 鱼头设计 材料：直径为120*250的塑料圆柱 鱼头效果图 鱼头是用直径为120*250的塑料圆柱，为了保证材料浮动在水里，我们在普通车床上钻了直径55的孔深度为100内孔，掏空以减轻重量。然后在加工中心平台上加工弧线部分，在加工中心电脑上用UG软件画出鱼头的弧线图形，根据图形自动生成走刀路线程序，再用代码代替输入到加工中心，如图所示，经过粗细加工过程，完成鱼头的加工。 总体结构、封装实物图 （三）机器鱼的硬件结构设计 在整个电路中由发射/接受模块、单片机At89c51、动力元件（舵机）、电源四部分组成。 控制原理图 （四）软件设计 软件功能 本系统的软件主要实现如下功能： 1、接收无线信号并判断功能号。 2、PWM输出，利用I/O口模拟PWM输出完成对舵机的PWM控制，实现前进、转弯等功能。 （五）仿真机器鱼装配与调试 机器鱼的装配 据机械结构设计部分的提出的方案，制作各个连接件。连接件与舵机、鱼头、尾鳍采用螺丝钉固定，个别不易固定的地方可使用万能胶水胶合。保证各个部位连接可靠。整个鱼体连接完成以后，把电路板安装在鱼身上。鱼体上共有两块电路板，一块是无线接收板，另外一块为控制板，其中无线接收板安装在鱼体部位，控制板安装在鱼头与鱼身之间的连接处；电池放鱼头里，经实验这样的摆放有利于安装和拆卸。