两关节仿生水下航行器SPC-Ⅲ的推进与机动性

第32卷第6期 2010年11月 机器人 ROBOT 、，01．32．No．6 Nov．．2010 DOI：lO．3724，SPJ．1218．2010．00，726 两关节仿生水下航行器SPC．III的推进与机动性 梁建宏1，郑卫丰1，文力 (1．北京航空航天大学机器人研究所，北京100191； 1，王田苗1，刘永军2 2．南京国际关系学院，江苏南京210039) 摘要：为评估尾鳍推进机构的实用性，以SPC．III机器鱼作为研究平台，在同等排水量下分别使用尾鳍推进 器和螺旋桨推进器，比较两者的功率和机动能力．在海试条件下，对尾鳍推进器和螺旋桨推进器的功率及机动性进 行r测试，表明前者的转弯半径约为后者的2／5，在2．2kn速度下，前肯的功率比后者低约7％．SPC-Ⅲ仿生水下航 行器携带多参数水质探测仪在太湖完成了航程为49km的水质探测实验，得到J，太湖水域的蓝绿藻浓度分布数据． 关键词：仿生机器人；水下航行器；仿生推进 中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1002．0446(2010)一06—0726-06 PropulsionandManeuveringPerformancesofTwo-JointBiorobotic AutonomousUnderwaterVehicleSPC．III LIANGJianhon91，ZHENGWeifen91，WENLil，WANGTianmia01，UUYongjun2 (1．RoboticsInstitute，BeihangUniversity，Beijing100191，China； 2．NanjmgUniversityofInternationalRe如tions。Nanjmg210039，China) Abstract：Inordertoevaluatethepracticabilityofthecaudalfinthruster,SPC一Ⅲbioroboticautonomousunderwater vehicle(AUV)iStakenastheresearchplatform．thepowerandmobilityofacaudalfinthrusterandascrewypropellerale comparedundertheconditionofthesametonnage．Theseatrialresultsaboutthepowerandmobilityofthecaudalfinthruster andthescrewpropellershowthattheturningradiusoftheformerisabout2／5ofthatofthelatterandthepowerconsumption oftheformerislessabout7％thanthatofthelatteratthespeedof2．2kn．Usingcaudalfinpropulsionandcarryingwater qualitymultiprobes，SPC—IIIhassuccessfullyperformeda49kmprobeexperimentandcollectedconcentrationdistributing dataofblue．greenalgaeinthewaterof1证huLake． Keywords：biorobotics；underwatervehicle；bionicpropulsion 1 引言(Introduction) 二十多年来，人们对海豚和金枪鱼这类具有高 超游泳技能的海洋动物进行了深入的研究．以其主 要的推进装置尾鳍作为研究对象，研究者已经初步 掌握了身体一尾鳍运动方式和水动力学原理[1-2]．通 过建模、仿真计算以及水池内的模型实验甚至获得 了尾鳍最佳拍动的运动参数范围【3卅．得益于这些研 究成果，面向任务的仿生水下航行器原型样机开始 出现，低速机动性、低噪声以及高效率成为热点问 题[71．Anderson等人研制了涡流控制无人水下航行 器VCUUV，VCUUv长2．4m，遵循黄鳍金枪鱼的 运动，采用液压驱动的4关节尾鳍装置，速度达到 1．2rn／s，转向速率达到75。／siS-91．Nakashima等人研 制了长1．75m的两关节机器海豚，该水下机器人的 推进速度达到1．2m／s，效率达到0．35[10]． 北京航空航天大学研制的SPC．HI仿生水下航 行器是一种面向探测任务的原型样机．我们希望通 过SPC．HI实现对尾鳍巡游机理的认识，发展一种 既能改善传统推进UUv的机动性和噪声，又具有 可接受的航速、推进效率或是续航力的仿生推进装 置．SPC系列仿生水下航行器的研究工作始于2001 年．SPC—I是一个用于研究航行稳定性以及艏摇对 尾鳍推进影响的原型样机【llj．SPC．II是一个研究盘 旋和转向机动性的原型样机．它获得了300／s的转向 速率，转弯直径约为1倍体长．它在2004年被用于 中国国家历史博物馆水下考古队在福建省东山岛辅 助水下考古-T作[t2-t3】．SPC．HI具有和传统UUV一 样的鱼雷似的外形，它的两关节尾鳍推进器可方便 基金项目：国家杰出青年科学基金资助项目(60525314)． 通讯作者：郑卫丰，swiphen@163．tom收稿／录用／修回：2009—12—15／'2010-01-27／2010-08-04 万方数据 第32卷第6期 梁建宏等：两关节仿生水下航行器SPC．III的推进与机动性 727 地更换为螺旋桨推进器，从而可以获取各种性能和 螺旋桨比较的初步结果，评估仿生水-卜-航行器用于 探测任务的可行性． 2实验系统描述(Descriptionoftheexperi． mentalsystem) 2．1 SPC．III系统描述 SPC—Ill是按照任务需要的航行器，因此要 求壳体能够承受水的压力．前段和中段壳体都是由 碳纤维和铝合金骨架构建的．为安装尾鳍推进器， 尾段的形状较为复杂，冈此采用1：程塑料在模具中 成型．SPC系列仿生航行器有两个重要的特点：一 是尾鳍推进器没有采用柔性的结构，而是将体积重 量都很小的驱动连杆机构暴露在水中；二是由两个 直流伺服电机驱动尾鳍，直流伺服电机较之其他方 式具有较高的机电转换效率． 图1 SPC．UI仿生水下航行器与螺旋桨推进的无人水下航 行器 Fig．1SPC—IIIbioroboficAUVandaUUvwithaso'ew propeller 如图1所示，SPC．IU的前段是设备和载荷舱． 安装在最前面的是用于控制小型无人机的IFLY40 自动驾驶仪，它能够提供姿态、航向角、位置和高 度信息，并具有5个PID控制器，在这里唯一的区 别是将气压传感器替换成了水压传感器，提供0～ 50m的深度控制．自动驾驶仪的下面是功率AD转 换和记录仪，后面是尾鳍推进器的运动控制器．中 段是动力舱，由28块84W．h的锂聚合物电池构成 动力单元，能够为SPC．IⅡ提供持久的续航力．背鳍 顶端是自动驾驶仪的GPS大线． 2．2尾鳍推进器及其控制律 如图2所示，产生推力的尾鳍被安装在驱动连 杆总成的末端．尾鳍是由1mm厚的碳纤维制成，模 仿了金枪鱼尾鳍的外形，但展弦比较小，尺寸数据 见表1．连杆1和连杆2分别由两个MaxonRE40 24V电机通过减速比为30的减速器驱动．设尾鳍的 图2尾鳍推进器结构原理图 Fig．2Theprinciplesketchofcaudalfinthruster 表1 尾鳍推进器与螺旋桨推进器对比数据 Tab．1Comparisonbetweencaudalfinthrusterandscrewpropeller 尾鳍推进器 螺旋桨推进器 尾鳍面积S／ram2 25287 直径D／mm 2．40 最大弦长co，ram 120 叶数Z 3 平均弦长clmm 70 盘面比AE，Ao 0．36 前缘后掠角“。) 47 螺距比(P／D)o．豫 0．837 翼型 lmm平板 翼型 NACA66moda=0．8 连杆1、3长度／nun 280 毂径比墙，D 0．18 连杆2、4长度／mm 28 旋向 右旋 驱动电机 I醐(150W)×2驱动电机 RE40(150W)x1 减速器 i=30(2级直齿轮)减速器 i=5(1级行星齿轮) 万方数据 机器人 20lO年11月 拍动幅度为A，相对来流的攻角为a，01、02分别是 两个电机经过减速器输出的角度，则有如下关系： 忙≯ ㈣ 在巡游状态，尾鳍工作的有效性受到以下几个 参数的影响[5】：(1)无量纲摆幅，定义为日=Ao／co， Ao是摆动的峰值；(2)尾鳍攻角幅值ao；(3)前两者 的相位差①；(4)斯特劳哈尔数(Strouhalnumber)， 定义为St=fAo／v，V是来流的速度．对于海豚及 金枪鱼等主要采用尾鳍推进的海洋动物，其尾鳍运 动规律可表述为 JA=二Aocos(27c) m 、a=葫c。s(2耐一o) M’ 可见，只要调整电机输出8l、晓的运动规律， 就可以实现对前3个因素的精确调节．本文利用一 台两轴运动控制器作为尾鳍推进器的控制系统，来 产生上述运动规律．关于以上4个参数的最佳范围， 前人已经得到了初步的结论13-5,14】，在后面涉及的实 验中，将给出自推进的SPC一Ⅲ在开阔水域下获得的 部分结果． 在尾段锥形的狭窄空间里安装两台驱动单元是 非常困难的，这里定制了一种非常薄的直齿轮减速 器，并且将电机一减速器一密封总成交错放置，来 完成尾鳍推进器的装配，因此不能再增加转速扭矩 传感器． 2．3螺旋桨对比UUv 搭建用于对比的UUv实验平台，实际上是直 接将SPC．Ⅲ的尾鳍推进器替换为螺旋桨推进器，动 力单元、运动控制器和放大器等是完全一样的，这 样减少了存在差异的因素．螺旋桨的选择和制作得 到了中国船舶研究中心的帮助，该螺旋桨在5kn时 的敞水效率7lo预计为0．67[151．螺旋桨推进器的结构 如图3所示，它与尾鳍推进器的参数比较列于表1． 图3螺旋桨推进器结构图 Hg．3Structurediagramofthescrewpropeller 3推进及机动性实验(Testofpropulsiveand maneuveringperformance) 3．1测量系统 整个SPC一Ⅲ的测试系统如图4所示，IFLY40 自动驾驶仪为它提供了完善的遥测功能．本文主要 关注推进器的功率，航行器的航速、机动性和航行 稳定性．所有采集的数据是通过自动驾驶仪加入协 议帧后发给地面站软件的，上传的速率在l～10 帧／秒内可调整． IFLY40控制和数据传输 期蘸 L皇丝焦丝鱼呈l k动控制卡l t⋯一一一一一CAN,蛾．一一一L=：一 图4 SIC．III仿生水下航行器电气系统 Fig．4ElectricalsystemoftheSPC-HIbioroboticAUV ·航速测量．由于IFLY40自动驾驶仪具有AUV 和RPV等多种导航方式，为航行器长时间保持航向 或航线进行测试提供了便利，冈此，本文直接将自动 驾驶仪发同米的经度纬度坐标作为计算距离和速度 的原始数据．该GPS提供的定位精度达到2m(CEP 误差)，如果取足够长的距离间隔进行计算，则可获 得较准确的平均速度．本文中，取200S的数据进行 距离和速度计算． ·功率测量．功率的测量采用了一台具有8通道 16位A／D的嵌入式计算机．采样频率为100Hz，每 1S对功率进行求和计算，所得功率通过自动驾驶仪 发送到地面站(GCS)，地面站对数据帧进行记录． 在航速和功率测量模式下，自动驾驶仪的上传速率 为1帧／秒，和航速测量一样，功率测量也对应地取 200S的数据求平均值．电流和电压测量的节点设在 电池向放大器供电的回路上，因此测到的是推进器 消耗的全部电功率． ·转向速率测量．在机动性测量模式下，自动驾 驶仪的上传速率加快到10帧／秒．IFLY40采用了数 据融合算法将陀螺和电子罗盘的输出合成为一个不 易受干扰和产生漂移的航向角． 3．2推进性能比较 2006年10月9日～13日，在位于渤海两海岸 的秦皇岛市海岸进行了SPC—m及其螺旋桨对比实 验，如图5所示．实验选在每天退潮后平静的近岸海 域进行．首先对推进器的静态功率和无负载功率进 行了测量．结果显示在尾鳍和螺旋桨推进器静止时， 分别有7w和3．5w的功耗，这分别对应了2台和1 台放人器的静态功耗．无负载功率指去掉尾鳍和螺 曩 万方数据 第32卷第6期 梁建宏等：两关节仿生水下航行器SPC．RI的推进与机动性 旋桨，驱动总成运动的功耗，包含了全部的传递损 失．在这个环节，由于机械结构更为复杂的原因，尾 鳍推进器的功耗要大于螺旋桨推进器的功耗，前者 在2．5Hz时达到了25W，后者在10r／s时为18W． 图5 SPC．m仿生水下航行器(右)与尤人水下航行器(左) 对比 Fig．5ComparisonofSPC—IIIbioroboticAUV(thefightone) andaUUV(theleftone) 水中测试，首先调整航行器的姿态达到水平， 为保证GPS获得稳定的信号，以及无线数据收发机 工作在良好的状态，调整航行器吃水深度使得GPS 高出水面0．2m．为消除控制系统造成的影响，没有 启动自动驾驶仪的航向控制功能，而是通过手动调 节尾鳍拍动的中间位置，或者方向舵的偏离角使航 行器保持直线轨迹，在使用尾鳍推进器时，方向舵 是不可用的． 功率和航速的测试是连续进行的，当通过地面 站软件GCS300向自动驾驶仪设置新的频率、转速 和拍动参数后，细微调整保持航行器的直线运动， 并且将这个稳定的状态保持几分钟，记录当时的 GPS时间，后期数据处理时根据这个GPS时间寻找 有关的测量数据．最终测试结果如图6～8所示． 在2．5Hz，H=1．5时，尾鳍推进器获得最人速度 1．36m／s，此时推进器的功率为161W；螺旋桨推进 器在lOfts时获得最人速度1．4m／s，此时螺旋桨推 进器的功率为165W．当试图提高拍动频率或转速 以提高航速时，航行器的俯仰变得不稳定，也可能 因为水面的阻力人于水下的阻力，航行器容易俯仰 震荡，潜入水中，使得GPS不能正常丁作． 在尾鳍拍动的运动律调整中，原则是产生较大 的推力和速度，以便与螺旋桨推进器做比较．由于 碳纤维尾鳍产生形变，实际使用的运动律与早先 工作得到的理想值有一些差异，尾鳍的形变可理 解为攻角幅度的增大和相位的滞后，最终实验采用 a=100，西=45。，这时获得较人的推进速度．实验 中测试了H=0．75，日=l，Ⅳ=1．5三种情况，发现 日=1．5在同等频率下能输出较人功率，而相同速度 下消耗的功率又相对较小．特别是当H=1．5，f= 2Hz时，尾鳍推进器获得1．1m／s的航速，比对应航 速下螺旋桨消耗的有效功率小约7％(图8)，其中有 效功率指总功率减去空载功率后的功率． 芝 褥 雷 转速／(r／s) 图6螺旋桨推进器功耗一电机转速曲线 Fig．6ThepowerofscrewpropellerVS．themotorspeed 窆 糌 雷 频率／Hz 图7尾鳍推进器功率一频率曲线 Fig．7Power-frequencycurveofthecaudalfinpropeller 速度／(cm／s) 图8．尾鳍推进器有效功率一机器人鱼速度曲线 Fig．8TheeffectivepowerofcaudalfinpropellerVS．thespeed ofrobotfish 3．3苏比萨机动性能测试结果 便携式UUv可能的任务包括港口、海岸的探 测，水雷识别和销毁，这些任务往往要求UUv近距 离靠近目标，同时义要避免碰撞，这时低速机动性 尤为重要．例如，在自主航行状态下AUV陷入狭小 i 万方数据 730 机器人 2010年11月 的空间，这时需要AUV原地同转以回到开阔水域， 但原地旋转这种ROV常用的机动对于以巡航为优 势的AUV是苛刻的要求． VCUUV的转弯半径为2倍体长(BL)，转弯角 速率达到75。／sIsJ．由于具有柔性的尾段壳体及液压 驱动的四关节尾鳍，因此其转弯机动性很好．SPC． m虽然是完全的刚性壳体，并且只有2个关节，但由 于独特的尾部结构，尾鳍可实现0～90。的偏转角， 在偏转角为90。时，可用丁紧急制动． 图9 SPC．III采用小同尾鳍偏转时的游动轨迹(速度大约为 1．1m／s) Fig．9ThetrajectoryofSPC—IIIAUVperformingdifferent caudalfindeflectionatabout1．1rrds 图10螺旋桨UUv采用不同方向舵偏转时的游动轨迹(速 度人约为1．1m／s) Fig．10Thetrajectoryofthe叫Vwithscrewpropeller performingdifferentrudderdeflectionatabout1．1m／s 图9、10给出了SPC—m及螺旋桨对比UUv进 行机动性测试时的圆形轨迹．该轨迹是由自动驾驶 仪记录的GPS坐标，利用GCS300地面站软件绘制， 注意这时地图的比例尺刻度为5m．SPC一1／I采片j的 拍动频率是2Hz，螺旋桨的转速是7．5r，s，对应的直 线速度在1．1m／s左右，而在转弯中，速度会随着转 弯半径变小而显著减小．在45。偏转角下，尾鳍推 进器获得2BL的转弯直径，而使用方向舵的螺旋桨 推进器获得5BL的转弯直径．尾鳍推进器的最小转 弯直径在偏转角为60。时获得，为1．5BL．图11是 转弯速率测量结果，使用了两种数据，一种是根据 航行器完成圆形航线的时间计算获得，另一种是由 罗盘数据获得，两种方法取得的数据基本一致．在 同等偏转角下，螺旋桨的转弯角速率大约是尾鳍的 1，2． 善 ￥ 倒 馏 静 辩 偏转角|℃∞ 图11 SPC．III和对比uuv的偏航速率与尾鳍(方向舵)偏 转角的关系(速度人约为1．1m／s) Fig．11 Relationshipbetweenturningrateanddeflectionangle ofSPC—IIIandthecomparisonUUVataboutLlrrds 4蓝绿藻探测实验(Explorationofblue- greenalgae) 通过蓝绿藻探测实验可以检验SPC—III的推进 和机动性能．太湖是无锡市主要的饮用水水源．2007 年夏天，太湖蓝绿藻大规模爆发，成为困扰当地居 民和政府的首要环境问题．2007年11月，SPC-III 搭载多参数水质探测仪(HACHD5X)，在太湖完成 了约49km的水质探测巡游(图12)，获取了蓝绿藻 浓度分布等水质数据，部分探测结果如表2所示． 表2 SPC．Ⅲ搭载哈希D5X在太湖所获得的数据 Tab．2DatabroughtbackbySPC·1IIcarryingHACHD5Xin 惭huLake 太湖水质数据 平均Ph值 8．52 最高的Ph值 9．51 蓝绿藻浓度(湖中央) 3823cell／ml 平均污染浓度(部分湖岸) 288l12cell／ml 获得的最大浓度 868120cell／ml 作为一种便携式UUV，SPC．HI的便利性在太 湖实验中得到体现．图13所示为SPC—III在太湖的 工作环境．它可以由2个人轻松地投放或者打捞， 仅仅依靠手，不需要专门的船只和装置．靠近湖岸 的树枝、水草通常会成为小型螺旋桨的巨大威胁， 但是仅依靠摆动推进的尾鳍推进器在通过这样的区 万方数据 第32卷第6期 梁建宏等：两关节仿生水下航行器SIC．III的推进与机动性 域时十分安全，因此SPC—IN可以在十分靠近岸边、 水生植物丰富的水域巡游，这些地方恰恰是蓝绿藻 十分活跃的地点．SPC一Ⅲ的机动性优势也得到了 发挥，在设定的航线上，常常会出现渔网或者航标， 这时需要人为干预改变航行器的航向，由于SPC．III 具有较大的转向角速率，不必要很早就对障碍物 进行预警，只需要十分接近时采取措施．在距离湖 岸只有几米的地方巡游时，会遇到凸出的水生灌 木，SPC-111只需要将速度降下来，利用很小的同转 半径绕开，这对于只有一个推进器的螺旋桨UUv 是非常凼难的．仅对电池进行了一次充电，SPC．m 完成了连续3天、总路程49km的工作，尾鳍推进 器没有出现一次故障，初步证实了这种推进器的可 靠性． 图12SPC．Ⅲ在太湖的巡游轨迹用蓝色表示，重度污染区 域以红色表示 Fig．12 CruisingtrajectoryofSPC一ⅢinTaihuLakeshownin blue，andareasunderheavypollutionindicatedinred 图13SPC—IU在太湖的工作环境 Fig．13WorkingenvironmentofSPC-llIonTaihuLake 5讨论(Discussion) 与高速巡游的海豚、金枪鱼相比，现有的仿生 水下航行器仍然存在巨大的差距．但是与传统的单 螺旋桨推进器AUV比较，SPC—III已经取得了很大 的进步．它只占用不大的排水量，就实现了一元矢 量推力，从而使AU'V的低速机动性得到了显著提 高，并且尾鳍推进器的功耗并不令人失望．因此，采 用伺服电机驱动两关节的尾鳍推进器，不失为现有 工程技术下一种可行的方案．但是，这种方案也有 先天的不足．由于伺服电机工作在往复摆动情况， 在提供同样平均功率的前提下，伺服电机的峰值功 率要比匀速状态下的功率高40％，冈此要求伺服电 机和放大器具有更高的功率冗余，这相当于降低了 推进器的功率密度．这也限制了SPC．III提高航速． 同样还是因为工作在往复摆动模式下，伺服电机、 减速器并不是一直在最佳效率点jI：作，可以预见尾 鳍推进器的机电转换效率和传递效率要低于匀速转 动的螺旋桨推进器． 6结论(Conclusion) 对于单螺旋桨推进器的便携式AUV，本文给 出了一种两关节尾鳍推进器的替代．使用 这种尾鳍推进器的SPC—III仿生水下航行器排水量 47kg，长度1．75m，尾鳍推进器仅占排水量的7％． 在海面上进行了白航对比实验．当日=1．5，f=2Hz 时，尾鳍推进器获得1．1m／s的航速，比对应航速 下螺旋桨消耗的有效功率小约7％．最人速度达到 1．36m／s，最小转弯半径约为0．75倍体长，而对比螺 旋桨UUv的最小转弯半径约为2．5倍体长．配置 168W·hx14动力单元时，在2l【Il左右航速下的续航 时间达到20h． 参考文献(References) 【l】FishFE，RohrJJ．Reviewofdolphinhydrodynamicsandswim- mingperformance[R]．USA：UnitedStatesNavy,1999． 【2】WhYT，BrokawCJ，BrennanC．SwimmingandOyinginha- tureIM]．NewYork,USA：PlenumPress，1975：53—55． 【3】 AndersonJM，StreitlienKBarrettDS．eta1．Oscillatingfoilsof highpropulsiveefficiency[J]．JournalofFluidMechanics，1998， 360：41．72． [4】 BarrettDS，TriantafyllouMS，YueDK只eta1．Dragreduction infish-likelocomotion[J]．JournalofHuidMechanics，1999， 392：183—212． 【5】TriantafyllouMS，TrlantafyUouGS，YueDKPIHydrodynam— 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【10]LinCK．Robustadaptivecriticcontrolofnonlinearsystems usingfuzzybasisfunctionnetworks：AnUMlapproach[J]．In— formationSciences，2007，177(22)：493伸46． 作者简介： 蔡建羡(1978一)，女，博士生，讲师．研究领域：机器人智 能控制，机器学习等． 阮晓钢(1958一)，男，博士后，教授．研究领域：机器人， 自动控制与人工智能等． [131LiangJH，WangTWjWangS，eta1．Experimentofrobofish aidedunderwatcrarchaeology[C]／／IEEEInternationalConfer- enceonRoboticsandBiomimetics．Piscataway,NJ，USA： IEEE，2005：499，504． 【14】梁建宏．水下航行体仿生推进机理研究[D】．北京：北京航 空航天大学，2006． LiangJianhong．Propulsivemechanismofbionicunderseave- hicle[D]．Beijing：BeihangUniversity,2006． 【15】YingL，ZhuJ．Screwdesignandimplementaryoncomparison UUV[RI．China：ChinaShipScientificResearchCenter,2006． 作者简介： 梁建宏(1977一)，男，博士，讲师．研究领域：‘仿生机器人， 微小型飞行器． 郑卫丰(1986一)，男，硕士生．研究领域：仿生航行器控 制． 文力(1982一)，男，博上生．研究领域：仿生机器鱼动力 学． 万方数据 两关节仿生水下航行器SPC-Ⅲ的推进与机动性 作者： 梁建宏， 郑卫丰， 文力， 王田苗， 刘永军， LIANG Jianhong， ZHENG Weifeng， WEN Li， WANG Tianmiao， LIU Yongjun 作者单位： 梁建宏,郑卫丰,文力,王田苗,LIANG Jianhong,ZHENG Weifeng,WEN Li,WANG Tianmiao(北京 航空航天大学机器人研究所,北京,1001911)， 刘永军,LIU Yongjun(南京国际关系学院,江 苏,南京,210039) 刊名： 机器人 英文刊名： ROBOT 年，卷(期)： 2010,32(6) 参考文献(15条) 1.Fish F E.Rohr J J Review of dolphin hydrodynamics and swimming performance 1999 2.Wu Y T.Brokaw C J.Brennan C Swimming and flying in nature 1975 3.Anderson J M.Streitlien K.Barrett D S Oscillating foils of high propulsive efficiency[外文期刊] 1998(0) 4.Barrett D S.Triantafyllou M S.Yue D K P Drag reduction in fish-like locomotion[外文期刊] 1999(0) 5.Triantafyllou M S.Triantafyllou G S.Yue D K P Hydrodynamics of fishlike swimming[外文期刊] 2000 6.Cheng J Y.Zhuang L X.Tong B G Analysis of swimming three-dimensional waving plates[外文期刊] 1991 7.Bandyopadhyay P R Trends in biorobotic autonomous undersea vehicles[外文期刊] 2005(01) 8.Anderson J M.Chhabra N K Maneuvering and stability performance of a robotic tuna[外文期刊] 2002(01) 9.Anderson J M.Kerrebrock P A The vorticity control unmanned undersea vehicle (VCUUV)-An autonomous vehicle employing fish swimming propulsion and maneuvering 1997 10.Nakashima M.Tokuo K.Kaminaga K 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