生物灵感游泳机器人与3D仿真鱼牙结构用于控制马兰戈尼推进
Kang Yang1,2, Chengming Wang1,2, Lei Jiang1,2
1CAS Key Laboratory of Bio-Inspired Materials and Interfacial Science, Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|August 27, 2025
概括
鱼皮肤
科学领域:
- 仿生学和流体动力学
- 机器人和表面科学
背景情况:
- 鱼皮肤的被动阻力降低已知,但活跃的机制尚未被探索.
- 粘液分泌的马兰戈尼效应是一个潜在的活性阻力降低因子.
研究的目的:
- 在仿生系统中研究马兰戈尼效应.
- 开发一个模仿鱼皮肤结构和功能的游泳机器人.
主要方法:
- 3D打印机器人具有多孔基板和生物模拟鱼牙.
- 使用表面活性剂和可调节的牙安排用于推进控制.
- 制造了一个超疏水表面以减少阻力.
主要成果:
- 实现按需推进和控制的游泳轨迹.
- 经过30度攻击角的牙, 证明了最佳的推进.
- 超疏水表面增强了推进力和降低了阻力.
结论:
- 鱼皮的粘液分泌可以通过马兰戈尼效应来减少活动阻力.
- 提供生物模拟自主游泳机器人设计的见解.
