Freshwater stingrays undulate their

Freshwater stingrays undulate their flexible disc-like pectoral fins to perform cruising, manoeuvring, and other motions.
This undulatory propulsion has a higher propulsive efficiency and more precise manoeuvrability than most other species at low
swimming velocity. In the current study, a new robotic fish inspired by the freshwater stingray was developed and tested. First,
the morphology and kinematic patterns of the freshwater stingray were presented. A kinematic model of the pectoral fin was
established based on several assumptions. Then a robotic stingray with an undulatory pectoral fin was designed and developed.
Experiments were conducted to investigate the effects of various fin actuation parameters on its linear swimming velocity and
the forces generated by the robotic stingray. The controllable fin parameters include oscillation frequency, wave number,
maximal angular deflection of the fin rays, and the amplitude pattern of the pectoral fin. The experimental results indicate that
the developed prototype is able to generate adequate thrust for self-propulsion. Linear swimming velocity and surge force
increase rapidly with oscillation frequency, angular deflection, and wave number. A maximum velocity of 4.3 cm·s−1
(nearly
0.18 Body Lengths per second (BL·s−1
)) and a maximum surge force of 102 mN are achieved at an oscillation frequency of
0.5 Hz, a wave number of 1, a maximum angular deflection of 30˚, and an equal amplitude pattern. The sway force of the robotic
fish fluctuates around 0 mN. The heave force varies with wave number and reaches its minimum at a wave number of 1.
Keywords: robotic fish, freshwater stingray, undulatory pectoral fin, experimental research

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปลา stingrays undulate ครีบ pectoral ดิสก์เช่นความยืดหยุ่นการเคลื่อนไหวล่องเรือ หลบหลีก และอื่น ๆ แรงขับนี้ undulatory มีประสิทธิภาพสูง propulsive และ manoeuvrability อย่างละเอียดกว่าชนิดอื่น ๆ ส่วนใหญ่ที่ต่ำ ว่ายน้ำเร็ว ในการศึกษาปัจจุบัน ปลาหุ่นยนต์ใหม่แรงบันดาลใจ โดยปลากระเบนถูกพัฒนา และทดสอบ ครั้งแรก สัณฐานวิทยาและรูปแบบจลน์ของปลากระเบนถูกนำเสนอ แบบจลน์ของฟิน pectoral ถูก ก่อตั้งขึ้นตามสมมติฐานหลาย แล้ว ปลากระเบนหุ่นยนต์ ด้วยการ undulatory pectoral fin ถูกออกแบบ และพัฒนา ได้ดำเนินการทดลองเพื่อตรวจสอบผลของพารามิเตอร์ actuation ครีบต่าง ๆ บนความเร็วว่ายน้ำเชิงเส้น และ กองกำลังสร้างขึ้น โดยหุ่นยนต์ปลากระเบน พารามิเตอร์สามารถควบคุมครีบรวมความถี่ในการสั่น หมายเลขคลื่น สูงสุด deflection แองกูลาร์รังสีหู และรูปแบบความกว้างของครีบ pectoral ผลการทดลองบ่งชี้ว่า ต้นแบบพัฒนาสร้างกระตุกเพียงพอสำหรับการขับเคลื่อนตัวเองได้ เชิงเส้นที่ว่ายน้ำเร็วและคลื่นแรง เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ด้วยความถี่ในการสั่น deflection แองกูลาร์ และเลขคลื่น ความเร็วสูงสุดของ 4.3 cm·s−1(เกือบ ความยาวร่างกาย 0.18 ต่อวินาที (BL·s−1)) และกระแสสูงสุดกองทัพของ 102 mN จะทำได้ที่ความถี่การสั่นของ 0.5 Hz คลื่นจำนวน 1, deflection แองกูลาร์ที่สูงสุดของ 30˚ และเป็นลวดลายคลื่นเท่านั้น กทางแรงที่หุ่นยนต์ ปลาแกว่งไปมาทั่ว 0 mN แรงยกหมายเลขคลื่นแตกต่างกันไป และถึงขั้นต่ำของคลื่นที่ 1 คำสำคัญ: หุ่นยนต์ปลา ปลากระเบน undulatory pectoral fin วิจัยทดลอง