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Hydrodynamic Perception Using an Artificial Lateral Line Device with an Optimized constriction canal

Journal of Bionic Engineering 2020年第5期17卷 909-919页

作者： Zhiqiang Ma Yonggang Jiang Zihao Dong Zhiwu Han Deyuan Zhang Institute of Bionic and Micro-Nano Systems School of Mechanical Engineering and AutomationBeihang UniversityBeijing 100191China Key Laboratory for Bionic Engineering Ministry of EducationJilin UniversityChangchun 130022China Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China

To perform flow-related behaviors in darkness,blind cavefish have evolved Lateral Line Systems(LLSs)with constriction canals to enhance hydrodynamic sensing *** the design principles,we developed a canal-type Artificial Lateral Line(CALL)device featuring a biomimetic constriction *** hydrodynamic characterization results revealed that the sensitivity of the canal LLS increases with the decrease in the width(from 1 mm to 0.6 mm)and length(from 3 mm to 1 mm)of the constriction canal,which is in accordance with the modeling results of canal *** CALL device was characterized in Kármán vortex streets generated by a cylinder in a laminar *** CALL device was able to identify the diameter of the cylinder,with a mean identification error of approximately 2.5%.It also demonstrated the identification ability of wake width using the CALL device,indicating the potential for application in hydrodynamic perception.

关键词： lateral line constriction canal biomimetics flow sensor hydrodynamic perception

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