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摘要
针对多关节仿生机器鱼自主游动过程的复杂动力学建模问题，利用中枢模式发生器产生机器鱼的关节驱动信号，采用细长体理论和Newton-Euler法建立了机器鱼水动力学和机构动力学耦合模型。将机器鱼物理模型的尾部关节角摆动规律作为动力学模型的运动输入，对比了数值仿真结果与物理模型实验结果，验证了耦合动力学模型的准确性。分析了机器鱼尾部关节间相位差、摆动角频率和摆动幅值对机器鱼游动性能的影响。结果表明：摆动角频率和最大摆动幅度在一定范围内与平均游速近似成正比，与头部稳定性成反比；相较于平均游速，头部稳定性对关节间相位差的变化更加敏感，较大的尾部关节间相位差能够获得更好的游动稳定性。相关结论可为进一步研究仿生机器鱼复杂轨迹跟踪问题提供前提和理论基础。
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