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(中国科学技术大学工程科学学院精密机械与机密仪器系，安徽 合肥 230026)

0 引言

在过去几十年里，越来越多的学者关注软体机器人的研究，尤其是在仿生软体机器人方面，如仿生蚯蚓机器人、章鱼机器人、仿生机器鱼和象鼻机器人[1-4]等。相比于传统机器人，仿生软体机器人采用聚氨酯、高分子材料和橡胶聚合物等柔性材料作为基体，使用少量甚至不使用刚性结构，保证了机器人高仿生性的同时，拥有较高的安全性、灵活性，并能更好地在非结构化环境中运动。以美国为代表的西方国家从20世纪50年代就开始了水下机器人的研究[5-6]，早期的水下机器人以特定功能的水下无人机为主，如深潜机器人、潜艇救生机器人，这类机器普遍存在结构复杂、噪音大、维护难和成本高等问题，一定程度上限制了其应用。20世纪后期以来，随着智能驱动材料[7-9]研究的深入，一系列基于此类材料的仿生水下机器人被设计出来[10-11]，这类机器人具有高效率、低噪声、高机动和高速等优点，受到国内外学者广泛的关注。

水母作为最古老的海洋生物之一[7]，适应绝大部分海洋环境，具有简单、柔韧的身体结构，游动能量利用率高，噪声低，成为水下仿生研究对象中的明星[10]。获取水母运动诸多优点最简单的方式就是模仿它的结构和推进方式，目前国内外学者在仿生水母机器人研究方面做了很多工作[10-11]，但这些工作主要集中在水母机器人的运动的实现，忽略了水母机器人的游动性能，这些水母机器人存在游速慢、体积小、需要外接电源、运动模式单一等不足。……