仿昆虫论文-张梦然

仿昆虫论文-张梦然

导读:本文包含了仿昆虫论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:昆虫,强度,叁倍,推进效率,外部电源,扑翼,锂离子电池,太阳能电池,工程学,环境监测

仿昆虫论文文献综述

张梦然[1](2019)在《在叁倍阳光强度下仿昆虫机器人自由飞行》一文中研究指出科技日报北京6月26日电 (张梦然)《自然》杂志26日发表了一项工程学研究:美国哈佛大学团队研发出一款名为RoboBee X-Wing的仿飞行昆虫无缆机器人。这个小型机器人长度不足5厘米,重量仅为259毫克,可用于在狭窄空间执行环境监测或导航任务。$(本文来源于《科技日报》期刊2019-06-27)

李诗雷,侯宇,华兆敏,屠凯[2](2019)在《仿昆虫柔性翼的空间柔度及模态特征设计》一文中研究指出仿生扑翼飞行机器人具有体积小、重量轻、飞行灵活等特点,目前微型飞行机器人研究的热点领域之一。在昆虫飞行仿生学原理研究的基础上,提取出昆虫翅翼的主要结构特征,分别建立了蝴蝶、黄蜂、家蝇翅翼结构的有限元模型。通过静力学分析,研究了昆虫翅翼的整体空间柔度分布规律及其与飞行中翅翼柔性变形之间的联系。通过模态分析研究了翅翼的固有频率及振型与扑翼运动规律之间的关系。在此基础上,提出一种综合考虑空间柔度分布及模态特性的仿生柔性翼优化设计方法,为仿生扑翼飞行机器人的翅翼研制提供了理论指导。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年05期)

王晨阳,张卫平,邹阳[3](2018)在《仿昆虫扑翼微飞行器研究现状与关键技术》一文中研究指出仿昆虫扑翼微飞行器基于对自然界中各类昆虫扑翼飞行机理的仿生,具有尺寸微小、隐蔽性高、灵活机动等优势。依据仿昆虫扑翼微飞行器所普遍采用的静电驱动、压电驱动、电机驱动、电磁驱动和其他驱动等扑翼驱动方式,依次分类介绍并总结目前仿昆虫扑翼微飞行器的发展历程、国内外研究现状和最新进展。同时针对目前仿昆虫扑翼微飞行器所采用的各类驱动方式、飞行方式、控制方案、胸腔机构设计、整机系统共振机制以及机载设备搭载研究等关键技术进行了分析和总结。(本文来源于《无人系统技术》期刊2018年04期)

李航[4](2018)在《一类仿昆虫微型扑翼飞行器设计研究》一文中研究指出针对目前仿昆虫微型扑翼式飞行器系统化设计较少的情况,研究分析了此类飞行器的设计方法。在合理减少非线性变量的前提下,建立了飞行器的二阶线性有阻尼集中质量-弹簧系统。依据昆虫扑翼飞行的仿生结构,确定飞行器翅膀的函数方程。建立了飞行器的虚拟模型,并在Adams平台上进行了仿真验证。结果表明,所设计的方法能够产生满足升力要求的驱动力,在微型扑翼飞行器实际制作过程中,对确定结构尺寸、完善驱动方式有借鉴意义。(本文来源于《飞行力学》期刊2018年06期)

邹阳[5](2018)在《仿昆虫扑翼微飞行器的设计、制造与测试研究》一文中研究指出自然界中的昆虫通过拍动翅膀在空中飞行,表现出很强的敏捷性、机动性和稳定性,并且可以产生自身重量几倍的升力。在过去的几十年里,很多科学家和工程师一直在探索昆虫飞行的气动力机理,并尝试研制仿昆虫扑翼微飞行器(FMAV)。仿昆虫FMAV继承了昆虫的诸多优势,可以完成很多大型飞行器无法完成的任务,比如在狭窄空间中进行搜索、救援、监视、探测和侦察等。本文围绕仿昆虫FMAV主要开展了如下工作:通过研究双翅目昆虫的飞行机理,基于叶素法建立了昆虫扑翼飞行的准稳态气动力模型。使用准稳态气动力模型分析了仿昆虫FMAV单个翅膀产生的气动力和气动力矩。使用虚功原理推导了仿昆虫FMAV翅膀的两自由度动力学常微分方程组,并进行了数值求解。通过研究昆虫扑翼飞行时肌肉、背甲和翅膀的运动,系统地提出了一种仿昆虫FMAV的零部件设计和制造方法。该方法充分考虑了微型零部件的结构设计、纤维分布、空间布置、电气隔离、加工精度和装配关系等:压电驱动器的设计考虑了电气隔离和装配关系;电磁驱动器的设计考虑了空间布置和装配关系;传动机构和机身的设计考虑了加工精度和装配难度;翅脉的纤维方向进行了合理的布置,使得翅膀拥有高的强度和刚度。利用这种方法,本文成功研制出了两种仿昆虫FMAV,均可以产生足够的升力实现起飞。其中,压电驱动仿昆虫FMAV重84 mg,翼展35mm,在100 Hz的拍打共振频率下可以产生约±60°的拍打角度。电磁驱动仿昆虫FMAV重80 mg,翼展35mm,翅膀拍打频率80 Hz,拍打角度约±70°。除此之外,针对仿昆虫FMAV,本文还提出了一种一体化的设计和制造方法。该方法将仿昆虫FMAV的大部分零部件(特别是有装配关系的零部件)集成在单片材料上设计和制造,避免了零部件之间的装配,从而减少了手工过程的误差。通过使用该方法,本文研制出了重80 mg的一体化电磁驱动仿昆虫FMAV,并成功实现了起飞。针对微尺度和高频率的仿昆虫FMAV,本文搭建了零部件和整机的系统级测试平台,对零部件和整机的性能进行了测试。通过搭建基于NI-Labview的虚拟仪器平台,实现了多通道同步信号发生和数据采集。通过搭建驱动器的驱动和测试平台,实现了对压电驱动器和电磁驱动器的驱动及性能指标的测试。使用双目高速相机配合运动分析软件,成功测试了电磁驱动仿昆虫FMAV的翅膀叁维运动规律。通过设计高灵敏度、高分辨力、高带宽的传感器,实现了仿昆虫FMAV升力的实时测量。总之,本文从仿生学原理出发,完成了昆虫扑翼飞行的气动力建模,系统地开展了仿昆虫FMAV的设计、制造和测试研究,并用实验手段验证了本文中设计理论、加工方法和装配手段的适用性和可行性,为将来实现仿昆虫FMAV的自主飞行提供了理论依据、设计思想和技术手段。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-05-01)

李诗雷[6](2018)在《基于结构与气动力分析的仿昆虫柔性翼设计及优化》一文中研究指出仿生学机理的研究进展和微电子技术的日趋完善促进了学者们对仿昆虫微型扑翼飞行器的研究热情。仿昆虫微型扑翼飞行器比起传统的固定翼和旋翼飞行器,可以设计具有更小的结构尺寸、更好的飞行机动性和更好的环境适应性,在军事及民用领域越来越受重视。作为产生升力和推力的核心部分,仿昆虫柔性翼的设计在仿昆虫微扑翼飞行器研制过程中占有重要地位。本文以仿生学研究为基础,通过提取不同昆虫翅翼的主要结构特征,建立了有限元静力学和动力学分析模型,比较了不同昆虫翅翼结构的共同特征与差异性。以黄蜂翅翼为仿生对象,结合流固耦合分析及计算流体力学方法,分析了昆虫翅翼结构的几何特性和柔性特性对气动力的影响,在此基础上提出了仿昆虫微扑翼飞行器的柔性翼设计及优化方法。本文主要研究内容包括以下几个部分:1.在昆虫飞行仿生学原理研究的基础上,提取出昆虫翅翼的主要结构特征,分别建立了黄蜂、蝴蝶、家蝇翅翼结构的有限元模型,通过有限元静力学分析和动力学分析比较不同翅翼柔性特性和模态特性的共同点和差异性;2.将黄蜂翅翼几何特性(展弦比、扭转中心)与翅翼气动力模型建立联系,通过计算对比不同几何特性下的气动模型的气动特性,研究几何特性对翅翼气动力的影响;3.分析黄蜂翅翼柔性特性对翅翼气动力模型(轨迹、翼型刚柔性)的改变,通过空气动力学数值模拟方法研究这些改变对翅翼气动力特性的影响;4.以黄蜂翅翼结构为仿生对象,以翅翼的柔性特性为优化目标,提出一种仿昆虫微扑翼飞行器的柔性翼优化设计方法。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-01)

李昕格[7](2017)在《仿昆虫中翅的可展柔顺机构设计及其运动学和力学分析》一文中研究指出空间可展太阳帆板是航天器主要的供电设备,它在发射阶段折迭,方便收拢在运载工具内,待航天器入轨后展开到工作状态,获得较大的采光面积。本文基于革翅目昆虫蠼螋的中翅结构及其折展原理,设计提出一种新型的、单自由度空间可展太阳帆板机构。主要完成了以下工作:1.对蠼螋中翅展开过程进行了分析,通过折纸-机构的转化关系获得了一类空间四杆机构,对该机构的自由度进行计算,并对机构的输入输出关系进行求解,在此基础上推导出机构完全收拢的条件、主动杆的类型、主动杆的转动范围以及机构的奇异点位置和数目;2.基于革翅目昆虫蠼螋中翅的折展机理,提出了新的可展机构设计方案,创新性地提出了台阶板的设计方法,解决了从折纸到机构的转化过程中由板厚带来的运动位置干涉问题;3.利用ABAQUS对带状弹簧进行有限元分析,解释了带状弹簧的驱动和锁紧功能,针对带状弹簧柔顺铰链的设计要求,设计了适用于可展太阳帆板机构的新型柔顺铰链,铰链选取带状弹簧作为铰链的柔性单元,选取形状记忆合金作为阻尼单元,采用两组组合带簧和一片钛镍合金片并联的方式组合成新型的柔顺铰链。4.制作了新型可展太阳帆板机构样机,对机构的展开性能进行测试,包括柔顺铰链的驱动性能测试、锁紧性能测试及展开过程观测和可展机构样机的展开过程测试,验证了可展机构的可行性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-01-01)

王婷[8](2015)在《仿昆虫微飞行器悬停气动力计算及实验关键技术研究》一文中研究指出随着在民用和军事方面不断增加的需求,仿昆虫微飞行器已经引起了国际上的研究热潮。目前,扑翼飞行的空气动力学原理研究还没有完全成熟的体系,对昆虫模型飞行控制方面的研究也还不多。基于此背景提出了本论文的研究内容,主要包括两个部分:一方面是对仿昆虫微飞行器悬停状态下叁维扑翼运动的升阻力及力矩进行计算分析;另一方面,搭建可用于仿昆虫微飞行器姿态控制实验的基础平台。在数值计算方面,本研究使用商用CFD(Computational Fluid Dynamic)软件Fluent对不同运动参数下的叁维单翼模型进行了模拟计算。计算结果显示,扑翼运动的升力主要受到于扑翼拍动运动的影响。在悬停状态,扑翼对称翻转的情况下,改变拍动幅值Φ,升力Fl随着Φ的增大而增大。改变扑翼运动转动攻角α时,主要影响升力Fl及绕Z轴的翻转力矩Mz,其中Fl先随着α的增大而增大,在攻角α达到约35-55°时,升力Fl达到最大,此后Fl随着α的增大而减小。此外,升力Fl还随着拍动频率n的增大而增大。同时还给出了扑翼在前飞状态下和悬停状态下的气动力对比,结果显示在前飞状态下,下拍半个周期内扑翼的升阻力幅值均大于悬停状态。在实验平台搭建方面,本实验平台以水槽为基础平台,通过实时采集昆虫模型各姿态下的受力信息,计算得到昆虫模型下一步姿态及目标流速,再由主控制器实现对昆虫模型的姿态控制。本文主要基于Labview(Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench)完成了实验平台上力值采集以及同主控制器之间的数据通信工作。本论文给出了相应的基本程序,力值采集基于UDP协议,数据通信通过串口实现。经过测试,本程序能够有效地实现数据采集及通信工作,实现了连接PC机与主控制器之间的通信控制功能。(本文来源于《中国计量学院》期刊2015-03-01)

[9](2011)在《德科学家发明仿昆虫胶带》一文中研究指出德国基尔大学动物学研究所的科学家从昆虫身上获得灵感,研制出一种超级胶带,能够重复使用数千次而不失粘性。昆虫能够利用腿上微小的毛发在墙壁上自由爬行,科学家对这种方式进行了研究,最后根据同样的原理研(本文来源于《机器人技术与应用》期刊2011年06期)

[10](2011)在《德国科学家发明仿昆虫胶带》一文中研究指出德国基尔大学动物学研究所的科学家从昆虫身上获得灵感,研制出一种超级胶带,能够重复使用数千次而不失粘性。昆虫能够利用腿上微小的毛发在墙壁上自由爬行,科学家对这种方式进行了研究,最后根据同样的原理研制出超级胶带。德国科学家利用硅树脂研制这种胶带,上面布满与昆虫类似的微小毛发。这种胶带粘性极强,粘在天花板上后甚至能够承受一名研究员的体重。昆虫拥有令人吃惊的攀(本文来源于《中国科技产业》期刊2011年11期)

仿昆虫论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

仿生扑翼飞行机器人具有体积小、重量轻、飞行灵活等特点,目前微型飞行机器人研究的热点领域之一。在昆虫飞行仿生学原理研究的基础上,提取出昆虫翅翼的主要结构特征,分别建立了蝴蝶、黄蜂、家蝇翅翼结构的有限元模型。通过静力学分析,研究了昆虫翅翼的整体空间柔度分布规律及其与飞行中翅翼柔性变形之间的联系。通过模态分析研究了翅翼的固有频率及振型与扑翼运动规律之间的关系。在此基础上,提出一种综合考虑空间柔度分布及模态特性的仿生柔性翼优化设计方法,为仿生扑翼飞行机器人的翅翼研制提供了理论指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

仿昆虫论文参考文献

[1].张梦然.在叁倍阳光强度下仿昆虫机器人自由飞行[N].科技日报.2019

[2].李诗雷,侯宇,华兆敏,屠凯.仿昆虫柔性翼的空间柔度及模态特征设计[J].机械设计与制造.2019

[3].王晨阳,张卫平,邹阳.仿昆虫扑翼微飞行器研究现状与关键技术[J].无人系统技术.2018

[4].李航.一类仿昆虫微型扑翼飞行器设计研究[J].飞行力学.2018

[5].邹阳.仿昆虫扑翼微飞行器的设计、制造与测试研究[D].上海交通大学.2018

[6].李诗雷.基于结构与气动力分析的仿昆虫柔性翼设计及优化[D].武汉科技大学.2018

[7].李昕格.仿昆虫中翅的可展柔顺机构设计及其运动学和力学分析[D].南京航空航天大学.2017

[8].王婷.仿昆虫微飞行器悬停气动力计算及实验关键技术研究[D].中国计量学院.2015

[9]..德科学家发明仿昆虫胶带[J].机器人技术与应用.2011

[10]..德国科学家发明仿昆虫胶带[J].中国科技产业.2011

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仿昆虫论文-张梦然
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