[发明专利]一种仿生波动鳍的制作方法

权利要求书

1.一种仿生波动鳍的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

(S1)根据波动鳍的预期波动形态，确定波动鳍的波动形态参数，该波动形态参数包括内弧到摆动中心的距离R₁、外弧到摆动中心的距离R₂、摆动角度θ、波长λ和波动水平总长度ΔX；

(S2)依据波动鳍的波动形态参数计算获得波动鳍的内弧长L₁和外弧长L₂；

(S3)依据波动鳍的内弧长L₁和外弧长L₂，按照以下公式(1)计算得到波动鳍所对应平面扇形的内径R、宽度d和扇形角度β，

式中，R为波动鳍所对应平面扇形的内径，d为波动鳍所对应平面扇形的宽度，β为波动鳍所对应平面扇形的扇形角度，L₁为波动鳍的内弧长，L₂为波动鳍的外弧长；

(S4)依据波动鳍所对应平面扇形的内径R、宽度d和扇形角度β，在橡胶板上裁剪获得与平面扇形相应形状的扇形波动鳍；

所述步骤(S2)中，波动鳍的内弧长L₁和外弧长L₂的计算方法具体是，先建立空间坐标系，将波动鳍置于该空间坐标系中，使波动鳍的一端与Z轴重合，波动鳍各摆动单元的摆动中心与X轴重合，波动鳍各摆动单元的摆动对称轴与Z轴平行，得到内弧长L₁和外弧长L₂的空间曲线方程(2)如下：

式中，x为空间坐标系中x轴向上的坐标，y为空间坐标系中y轴向上的坐标，z为空间坐标系中z轴向上的坐标，R为波动鳍内弧或外弧到波动鳍摆动中心的距离，θ为波动鳍的摆动角度，λ为波动鳍的波长，ΔX为波动鳍的波动水平总长度，t为0到ΔX范围内的参变量；

再利用曲线积分计算法或离散算法计算得到内弧长L₁和外弧长L₂的总弧长。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述波动鳍的预期波动形态为由多个呈不同相位的摆动单元驱动的波动锥形态，在摆动单元绕着摆动中心带动波动鳍波动中，波动鳍呈现内弧小、外弧大的状态，且内弧或外弧上的各位置到摆动中心的距离不变。