智能机器鱼游动机理与一种设计理念

通过分析自然界鱼类游动特点和有趣的规律等,提出一种智能机器鱼设计思想.以超磁致伸缩智能材料为例,研究和讨论了无线控制仿生鱼游动机理和方法.采用合金薄板模拟鱼尾骨架,贴在该薄板的超磁致伸缩材料模拟鱼体肌肉,以及外部磁场模拟鱼神经,从而建立了该问题的一种力学控制模型和系统.通过研究外磁场频率与机器鱼尾摆动产生驱动力的关系,发现存在最佳的外磁场频率.这样利用调整外磁场频率,实现控制鱼尾摆动,即机器鱼最好的游动状态.同时分析鱼尾形状,材料参数,流场和外环境因素等对机器鱼游动的影响.研究结果和方法为机器鱼的设计和控制提供了依据和的设计理念.     

Where is the rudder of a fish？： the mechanism of swimming and control of self-propelled fish school

Numerical simulation and control of self- propelled swimming of two- and three-dimensional biomimetic fish school in a viscous flow are investigated. With a parallel computational fluid dynamics package for the two- and three-dimensional moving boundary problem, which combines the adaptive multi-grid finite volume method and the methods of immersed boundary and volume of fluid, it is found that due to the interactions of vortices in the wakes, without proper control, a fish school swim with a given flap- ping rule can not keep the fixed shape of a queue. In order to understand the secret of fish swimming, a new feedback con- trol strategy of fish motion is proposed for the first time, i,e., the locomotion speed is adjusted by the flapping frequency of the caudal, and the direction of swimming is controlled by the swinging of the head of a fish. Results show that with this feedback control strategy, a fish school can keep the good order of a queue in cruising, turning or swimming around circles. This new control strategy, which separates the speed control and direction control, is important in the construction of biomimetic robot fish, with which it greatly simplifies the control devices of a biomimetic robot fish.     

乳香鱼LACTARIUS LACTARIUS(BLOCH et SCHNEIDERP)骨骼的研究

乳香鱼鼻骨为一小薄片.犁骨有钩状小齿.额骨背外侧有较高的弧形薄骨嵴,形成椭圆形的盘状凸起.缺眶上骨,眶下骨6块.上枕嵴特别发达.上、下颌前端各具2枚较大的犬齿.有辅上颌骨.角舌骨上有裂孔.具上后颞骨.     

离子对高效液相色谱法同时测定鱼类中四种喹诺酮类药物的残留

采用离子对高效液相色谱法同时测定了鱼类中4种喹诺酮类药物(FQS)的残留。检测条件为:采用Waters μBondapakTM C18柱,以11 mmol/L的四丁基溴化铵溶液-乙腈(体积比为94∶6)为流动相(用冰乙酸调pH为3.0,流速1.0 mL/min),柱温40 ℃;采用荧光检测器检测,激发波长280 nm,发射波长460 nm。测定结果表明,该方法对FQS的最低检测限为1 μg/kg,在6～100 μg/kg线性范围内,溶液含量与峰面积的相关系数达0.9995以上。在高、中、低3种含量水平下对所测鱼组织中4种喹诺酮类药物进行回收率测定,结果为76%～100%,相对标准偏差小于7%。该法简便、准确,灵敏度高,符合痕量测定的要求。     

鱼类性别决定及其机制的研究进展

在脊椎动物中 ,鱼类是性别决定方式最为多样的一个类群 .与高等脊椎动物一样 ,鱼类性别决定的基础仍然是遗传基因 ,但不同的是在许多鱼类 ,决定性别的基因并不明显地集中于性染色体上 ,常染色体上的基因更多地参与到性别决定中 .另外 ,在发育早期 ,鱼类的性别更明显地表现为双向潜力 :某些外部环境因素能在不同程度上影响鱼类的性别分化 ,从而使鱼类性别决定机制益显复杂 .     

鱼毒性藻类及其溶血活性的三维荧光光谱识别研究

利用小波分析和Fisher判别等方法,研究了典型鱼毒性藻类米氏凯伦藻(karenia mikimotoi)、海洋卡盾藻(chattonella marina)及卵圆卡盾藻(chattonella ovata)在不同铁浓度培养条件下各生长期的溶血毒素与三维荧光特征光谱的关系。通过Coif2小波分析发现,鱼毒性藻类与非鱼毒性藻类的荧光特征谱差异主要集中在第1～10个数据点(波长λ_em=650～680 nm)和35～47个数据点(波长λ_em=725～750 nm;λ_ex=400～425 nm)的荧光强度变化。利用该波段的藻类荧光强度及其对应的溶血活性值进行Fisher判别函数分析,对鱼毒性藻类的正确判别率为91.7%,非鱼毒性藻类的正确判别率高达100%,对具中等溶血活性(≥10 HU, <20 HU)藻类的正确判别率为70%,而对低活性(<10 HU)和高活性(≥20 HU)藻类的正确判别率均达80%以上。     

网箱养殖大黄鱼合成声信号特性研究

对所采集到网箱中人工养殖的两组不同年龄大黄鱼(Pseudosciaena crocea)产生的声信号进行定量分析和比较,运用分段指数振荡函数合成大黄鱼声信号,并利用振荡频率和衰减指数定量地描述了鱼声信号特性。结果显示,合成的大黄鱼声信号在时频域都显示出很好的拟合优度,13—15月鱼龄组的平均振荡频率和衰减指数均低于7—8月鱼龄组。结果表明函数的振荡频率和衰减指数与大黄鱼发声的物理过程及年龄特征存在一定的联系,为今后人工养殖大黄鱼中声学技术的相关应用提供一定的科学参考和基础。      

油浸式变压器微型机器鱼姿态定位

为有效检测大型变压器内部的故障位置和故障类型,利用微型机器鱼对变压器内部进行视觉观测,可较直观地检查变压器内部器件有无异常等。在微型机器鱼检测过程中,如何实现微型机器鱼位姿的准确定位是机器鱼任务完成的关键。针对金属封闭空间内变压器油中微型机器鱼位姿检测的问题,提出了基于声-电位姿定位和惯性导航相结合的联合位姿检测方法。通过分析超声信号在变压器内部及外壳上的传播特性提出了声-电联合定位装置安装方式;基于内嵌式的安装方式设计了声-电联合定位传感器,构建了变压器机器鱼姿态计算数学模型,并对变压器机器鱼姿态定位进行了仿真测试,测试结果表明:基于声-电位姿定位方法并结合构建的变压器机器鱼姿态计算模型,可以实现机器鱼在变压器内的同步定位。     

5种市售鱼酱油品质特性及其矿物质含量的分析比较

为了更好地了解传统发酵鱼酱油的品质特性, 对国内市售的5种不同产地的传统发酵原味鱼酱油的理化、感官特性、游离氨基酸以及矿物质含量进行了分析比较. 结果表明, 鱼酱油含盐量均偏高; 总酸含量为0.49~1.50g?100mL-1; 总可溶性氮含量差异较大, 舟山鱼酱油最高, 达4.86g?100mL-1, 东莞鱼酱油最低, 为1.06g?100mL-1; 氨基酸态氮含量差异较小, 除东莞鱼酱油含量为0.52g?100mL-1外, 其余4种均在1.00g?100mL-1左右; 5种鱼酱油中游离氨基酸种类及含量差异显著, 其中舟山鱼酱油氨基酸总量最高, 达39.07mg?mL-1, 且种类丰富, 而东莞鱼酱油氨基酸总量仅为3.25mg?mL-1; 可溶性无盐固形物含量具有显著性差异, 舟山鱼酱油高达16.10 g?100mL-1, 东莞鱼酱油低至4.15g?100mL-1. 此外, 鱼酱油中含有较高的钾、镁、钙和磷元素, 还含有铁、铜、锰、铬和镍5种重要的微量元素. 综合分析结果认为舟山鱼酱油的品质最佳.     

北江侧条光唇鱼的个体生殖力

于2007年7月—2009年6月,在北江随机采集侧条光唇鱼(Acrossocheilus parallens)样本358尾,均测量其体长(L)、体质量(W)、净体质量(Wn)和性腺质量(Wo)等生物学指标.从样本中选取卵巢成熟度为IV期的雌性个体73尾,用质量法计数个体绝对生殖力,并对体长相对生殖力(FL)、体质量相对生殖力(FW)进行计算,用5种数学模型及多元回归方程拟合个体生殖力与生物学指标的关系.结果表明:样本由1+~5+龄5个龄组组成;个体绝对生殖力(F)在578~12621粒之间,平均为3303粒,体长相对生殖力在73~908粒/cm之间,平均为282粒/cm,体质量相对生殖力在42~203粒/g之间,平均为87粒/g;个体绝对生殖力及个体体长相对生殖力均与全长、体长、体质量、净体质量、体长体质量复合关系和卵巢质量等呈幂函数相关,两者均与成熟系数和年龄呈指数函数相关,而体质量相对生殖力与各生物学指标相关性不显著.根据生殖力与生物学指标的关系,可以利用体长或体质量预测种群生殖力.根据侧条光唇鱼卵径分布频率特征,初步推测其为分批产卵鱼类.