Bio-mimetic robots can provide better camouflage effect to explore the seabed by mimicking the swimming locomotion of aquatic creatures. Jellyfish-like robot is a type of unmanned underwater robot can help us explore marine ecosystems and complex underwater ecology efficiently since they can swim steadily with its symmetrical structure that has been optimized in nature and generate sufficient jet propulsion with low power input. The developed jellyfish robot in this paper exhibits contracting muscle-like behaviour. It combines a dielectric elastomer (DE) diaphragm actuator with a transmission mechanism, which can provide compliant thrust force to propel the jellyfish robot to transit through water. This paper presents the design, fabrication, modeling, and experimental characterization of the novel jellyfish robot. A sawtooth signal with specific amplitude and frequency is chosen as input signal that leads to expansion and shrinking of the jellyfish bell. The simulation results from the observed two steps in a cycle of movement are quantitatively similar with the experimental outputs. A data-driven model is developed to capture the vibration in the first step. The process of contracting the bell and producing thrust force is captured by a physical model in the second step. The preliminary results show the jellyfish robot can swim underwater effectively in the vertical direction. The average speed of the robot is about 5 mm/s when a sawtooth signal with 5 kV amplitude and 2 Hz frequency is applied to the DE actuator.

仿生机器人通过模仿水生生物的游泳运动，可以提供更好的伪装效果来探索海底。类水母机器人是一种无人水下机器人，可以帮助我们高效探索海洋生态系统和复杂的水下生态系统，因为它们在自然界中优化的对称结构可以稳定地游泳，并且可以在低功率输入的情况下产生足够的喷气推进力。本文中开发的水母机器人表现出类似肌肉的收缩行为。它结合了一个介电弹性体（DE）隔膜致动器和一个传动机构，可以提供顺从的推力来推动水母机器人在水中穿行。本文介绍了新型水母机器人的设计、制造、建模和实验表征。选择具有特定幅度和频率的锯齿信号作为输入信号，导致水母钟的膨胀和收缩。在一个运动周期中观察到的两个步骤的模拟结果在数量上与实验输出相似。开发了一个数据驱动的模型来捕捉第一步中的振动。钟形收缩和产生推力的过程由第二步中的物理模型捕获。初步结果表明，水母机器人可以在垂直方向有效地在水下游泳。当具有 5 kV 幅度和 2 Hz 频率的锯齿信号应用于 DE 执行器时，机器人的平均速度约为 5 mm/s。在一个运动周期中观察到的两个步骤的模拟结果在数量上与实验输出相似。开发了一个数据驱动的模型来捕捉第一步中的振动。钟形收缩和产生推力的过程由第二步中的物理模型捕获。初步结果表明，水母机器人可以在垂直方向有效地在水下游泳。当具有 5 kV 幅度和 2 Hz 频率的锯齿信号应用于 DE 执行器时，机器人的平均速度约为 5 mm/s。在一个运动周期中观察到的两个步骤的模拟结果在数量上与实验输出相似。开发了一个数据驱动的模型来捕捉第一步中的振动。钟形收缩和产生推力的过程由第二步中的物理模型捕获。初步结果表明，水母机器人可以在垂直方向有效地在水下游泳。当具有 5 kV 幅度和 2 Hz 频率的锯齿信号应用于 DE 执行器时，机器人的平均速度约为 5 mm/s。初步结果表明，水母机器人可以在垂直方向有效地在水下游泳。当具有 5 kV 幅度和 2 Hz 频率的锯齿信号应用于 DE 执行器时，机器人的平均速度约为 5 mm/s。初步结果表明，水母机器人可以在垂直方向有效地在水下游泳。当具有 5 kV 幅度和 2 Hz 频率的锯齿信号应用于 DE 执行器时，机器人的平均速度约为 5 mm/s。