王扬威，王振龙，李 健

(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，150001哈尔滨，wywkly@126.com)

形状记忆合金丝驱动的仿生喷射推进器

王扬威，王振龙，李 健

(哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，150001哈尔滨，wywkly@126.com)

为了给水下机器人提供一种高速、高效、高机动性、高隐蔽性的推进器，研制了一种采用形状记忆合金丝驱动的模仿乌贼喷射推进原理的仿生喷射推进器.对乌贼的喷射推进机理和乌贼外套膜肌肉结构进行了分析.在适当简化的基础上，模仿乌贼外套膜的肌肉结构设计了记忆合金丝驱动的仿生喷射推进器结构，建立了推进器的几何模型.对推进器样机进行了初步性能实验.实验结果表明:仿生喷射推进器径向收缩均匀，能较好地模仿乌贼外套膜的柔性收缩运动，最大收缩应变8.8%，最高游速58 mm/s.该推进器结构简单，动作柔性好，游动无噪声，为研制仿生机器乌贼奠定了基础.

水下机器人;形状记忆合金丝;乌贼;仿生喷射推进器

传统的水下机器人采用的是螺旋桨推进器，其推进过程中存在传动结构复杂、推进效率低和噪声大等问题.随着计算机技术、仿生学、机电一体化技术、材料科学的发展，模仿水中生物游动模式的仿生水下机器人应运而生，如机器鱼［1－3］、机器龙虾［4］、机器蝌蚪［5］、机器水母［6］、机器乌贼［7］等.在水生动物中有一类动物是采用喷水推进方式游动，通过收缩身体直接将身体腔室内的水喷出，产生矢量推力.喷水推进方……