1鱼类游动机理研究进展 

研究人员首先对各种不同鱼类的游动进行了大量的观察，并记录数据进行分析，创建了对应的推进理论。根据采用的主要作用了的区别，科学家们将波动推进理论分成抗力理论与反作用理论两种，抗力理论主要依靠水的粘性力作用，而反作用理论主要关注机器鱼在无粘性流体中身体波动时产生的惯性力。反作用理论在近几年以来得到了快速的发展，其中已经应用于实际且相对比较完善的有细长体理论、波动板理论以及作动盘理论这三种。86160

2国外研究现状

我国对于机器鱼的研究开展时间较晚。早期的机器鱼研究主要集中在美国、日本等一些国家，其中美国麻省理工大学，日本东海大学等拥有较大的优势。

日本名古屋大学的福田等人在1991年研制了运用压电体来进行驱动的卫星仿胸鳍模式的驱动机器人与运用形状记忆合金进行驱动的身体波动式水下推进器；

美国麻省理工大学的传塔菲罗等人在1994年研制出了世界上真正意义上的第一条仿生机器鱼“RoboTuna”，这是一条身长约1。2米的机械金枪鱼，它通过2843个零件组装而成，骨架使用铝合金制成，多台2马力无刷直流伺服电机、电路和轴承在机器鱼内部组成驱动系统。“RoboTuna”能够像真实的鱼一样在水中游动，游动速度可以达到7。2公里每小时，推进效率高达91%，它对今后对机器鱼的研究起到的至关重要的作用。

美国麻省理工大学又在1995年研制出了机器鱼“RoboPike”，这个机器鱼的优点便是具有较好的加速能力，它能够从静止状态在短时间内达到一个理想的速度，使机器鱼在机动性能方面的研究上迈出了重要一步。

日本的加藤等人在1996年对黑色鲈鱼的胸鳍游动原理进行研究，分析了鲈鱼的游动状态和动作姿态之间的关系，并且研制出了试验样机，这个样机可以通过PC机来进行控制，从而达到使其实现鱼类游动动作的目的。

日本三菱公司在1999年耗费100万美元的巨资研制出一条仿腔棘鱼类的机器鱼，长约70厘米，重12千克，游速可达到0。25米每秒，机器鱼带有胸鳍与后腹鳍，通过PC机从外部进行控制，由内部电池进行供电，并能够自动感知电压是否充足，推进力的产生与方向的控制则是由硅树脂橡胶制成的弹性尾鳍来完成。同一年，日本东京工业大学也研制出了一条有两个关节推进且具有自主驱动功能的机器海豚，长1。75米，游速达1。15米每秒，与真实海豚的大小非常的接近。

此外，日本防卫技术研究所实验中进行了各种尝试并且最终设计出了大量的机器鱼模型；日本东芝公司研发了一条可以实现无线控制的仿生机器鱼，这条机器鱼可以使用计算机实现对它的尾鳍与胸鳍的运动控制，鳍通过机器鱼内部的电池来驱动，摆动频率在0。2~1Hz之间，游速可以到达0。25米每秒。

美国佛罗里达中心大学目前正在研制一种微电子机器鱼“MEIRF”，它完全通过形状记忆合金来实现驱动，真正实现了无噪声驱动。

3国内研究现状

国内关于机器鱼的研究开展较晚，直到1996年沈阳自动化所才开始进行相关研究。目前，国内在机器鱼研究相对处于领先地位的分别有北京航空航天大学，哈尔滨工业大学、上海交通大学以及中科院自动化所等，他们都已经设计并且制造出了相关的模型。

较为突出的是在2002年5月于北京国际科技产业博览会上展出的由中国军方研制出的仿生机器鱼，它在水下国防科学信息收集和技术处理方面拥有广泛的用途。北京航空航天大学根据“波动推进理论”研制了一种仿生机器鳗鱼，它使用六个关节产生波动从而推进机器鱼，机器鱼的重量为800克，最大游速可以达到0。06米每秒，能耗的效率在70%到90%之间，使用PC机遥控的方式进行控制。鱼体包含了鱼尾和鱼头两个部分，是一个平面六关节结构，使用六个伺服电机的扭转摆动来作为推进器。