变形中位鳍提升无线生物仿生金枪鱼的线性加速度与转向机动性

鱼类式推进器的中位鳍在线性加速度和机动过程中发挥着关键作用。然而，少有研究聚焦于无线生物仿生金枪鱼的实验。我们模仿真实金枪鱼的行为，开发了一条可自由游动的仿生金枪鱼，配备可折叠背鳍。在适当条件下展翅展开背鳍，可将头部摆动降低50%，线性加速度提升15.7%，转向角速度提高32.78%，转向半径缩小33.13%。相反，展开背鳍会增加湿表面积，导致在稳定游动阶段最大速度和效率下降。此发现部分解释了为何金枪鱼在机动或加速时展开中位鳍，而随后折叠以减少阻力。此外，我们验证了在加速后折叠中位鳍对 locomotion 效率的影响不大。这项研究支持在类鱼类水下机器人中应用可变形中位鳍，并有助于进一步理解中位鳍对鱼类运动的影响。