2.1三自由度胸鳍协同推进运动学建模

鱼类胸鳍的运动可以分解为三个独立的运动分量：(a)前后拍翼运动；(b)摇翼运动；(c)上下拍翼运动。

鱼类胸鳍的推进方式包括升力模式和阻力模式，一般是由两种或三种运动组合起来的复合运动，根据研究表明，鱼类在不同的情况下会采取不同运动方式。

本文设计了一种三自由度胸鳍推进机构，机构原理，两侧机构并排对称布置，通过舵机驱动实现胸鳍的运动,该机构既能实现三个自由度各自独立运动，又能实现复合运动。输出轴处于机构下半部，符合鱼类胸鳍位于鱼体两侧下半部的特征，可以更好表现机器鱼胸鳍形体仿生效果。

所设计的仿生机器鱼，为了实现机器鱼的稳定游动，鱼体内经过合理配重使其重心与浮心相重合，两侧胸鳍对称布置分别由三个舵机驱动关节，三个关节可独立实现前后拍翼、上下拍翼和摇翼以及三者的复合运动，胸鳍推进机构。