预测非牛顿流体中微型扇贝运动的拉格朗日模型

开发模型以预测在低雷诺数 regime 下、尤其非牛顿流体中运动的微机器人或更小规模机器人在流体中的运动，其重要性不言而喻。本文针对这样一种机制——称为微型扇贝的双连杆机构，在低雷诺数环境与非牛顿流体中运动——建立了基于拉格朗日的模型。建模先通过双连杆机构的常规拉格朗日构造，随后利用基于经验的黏度模型对外部流体力建模，从而完成动力学模型。所推导的模型针对不同的初始条件与非牛顿流体关键参数进行仿真，结果与已有在相同条件下类似机构的若干实验相印证。最后，为实现控制算法，我们探讨了系统在某些构型下的可达性。