| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| Chapter 1 Introduction | 第21-31页 |
| 1.1 Background | 第21-23页 |
| 1.2 Statement of the Problems | 第23-25页 |
| 1.3 Research Objectives | 第25-26页 |
| 1.4 Methodology and Significance | 第26-28页 |
| 1.5 Conclusion | 第28-31页 |
| Chapter 2 Literature Review | 第31-59页 |
| 2.1 Introduction | 第31页 |
| 2.2 Fish Swimming Mechanisms | 第31-35页 |
| 2.3 Typical Bioinspired Swimming Robots on the Macroscale | 第35-40页 |
| 2.4 Propulsive Mechanisms of Microrobots | 第40-48页 |
| 2.4.1 Chemical Propulsion | 第42-43页 |
| 2.4.2 Biological Propulsion | 第43-44页 |
| 2.4.3 Optical Propulsion | 第44-45页 |
| 2.4.4 Electrical Propulsion | 第45-47页 |
| 2.4.5 Acoustic Propulsion | 第47-48页 |
| 2.4.6 Magnetic Propulsion | 第48页 |
| 2.5 Magnetic Actuation Methods | 第48-55页 |
| 2.5.1 Magnetic Materials | 第49-52页 |
| 2.5.2 Magnetic Actuation Principle | 第52页 |
| 2.5.3 Magnetic Fields | 第52-55页 |
| 2.6 Microrobot Fabrication | 第55-56页 |
| 2.7 Conclusion | 第56-59页 |
| Chapter 3 A Dual Caudal-fin Robotic Fish with an Integrated Oscillatory and Jet Propulsion | 第59-83页 |
| 3.1 Introduction | 第59-61页 |
| 3.2 Design of Robotic Fish | 第61-64页 |
| 3.3 Integrated Propulsion of Dual Caudal Fins | 第64-65页 |
| 3.4 Characterization Analysis of Dual Caudal-fin Mechanism | 第65-74页 |
| 3.4.1 Numerical Model | 第66-68页 |
| 3.4.2 Dynamic Analysis | 第68-72页 |
| 3.4.3 Forces | 第72-74页 |
| 3.5 Swimming Performance of Robotic Fish | 第74-80页 |
| 3.5.1 Experimental Setup | 第74-75页 |
| 3.5.2 Swimming Speed with Dual Caudal Fins | 第75-77页 |
| 3.5.3 Swimming Speed with a Single Caudal Fin | 第77-78页 |
| 3.5.4 Maneuvers with Dual Caudal Fins | 第78-80页 |
| 3.6 Conclusion | 第80-83页 |
| Chapter 4 A Magnetically Driven Undulatory Microswimmer with Multiple Rigid Segments | 第83-111页 |
| 4.1 Introduction | 第84-85页 |
| 4.2 Design of Microswimmer | 第85-87页 |
| 4.3 Fabrication and Characteristics of the Microswimmer | 第87-92页 |
| 4.3.1 Experimental Setup | 第87-88页 |
| 4.3.2 Fabrication Process | 第88-90页 |
| 4.3.3 Scanning Electron Microscopy (SEM) | 第90-91页 |
| 4.3.4 Energy-dispersive Spectrometry (EDS) | 第91-92页 |
| 4.4 Actuation of the Microswimmer | 第92-95页 |
| 4.4.1 Magnetic Actuation Principles | 第92-93页 |
| 4.4.2 Magnetic Actuation System | 第93-94页 |
| 4.4.3 Control Strategy | 第94-95页 |
| 4.5 Characterization Analysis of the Microswimmer | 第95-100页 |
| 4.5.1 Theoretical Model Analysis | 第95-98页 |
| 4.5.2 Hydrodynamic Analysis | 第98-100页 |
| 4.6 Swimming Experiments on the Microsiwmmer | 第100-108页 |
| 4.6.1 Experimental Preparation | 第100-101页 |
| 4.6.2 Oscillation Tests of the Magnetic Segment | 第101-103页 |
| 4.6.3 Undulation of the Microswimmer | 第103-104页 |
| 4.6.4 Swimming Speeds of the Microswimmer | 第104-106页 |
| 4.6.5 Navigation of the Microswimmer | 第106-107页 |
| 4.6.6 Justification for Swimming | 第107-108页 |
| 4.7 Conclusion | 第108-111页 |
| Chapter 5 Conclusion and Future Work | 第111-115页 |
| 5.1 Conclusion | 第111-112页 |
| 5.2 Future Work | 第112-115页 |
| References | 第115-133页 |
| Appendix | 第133-135页 |
| Acknowledgements | 第135-136页 |
