换一批
换一批摘要仿生机器鱼是当前仿生机器人领域的研究热点.鱼类特殊的游动方式,为研究高性能的水下推进器提供了新思想.仿生机器鱼的研制是一个多学科交叉问题.在国家高技术研究发展计划(863计划)机器人技术主题项目"多微小型仿生机器鱼鲜体协作与控制的研究"的支持下,该文从多关节仿生机器鱼的设计、上浮下潜实现技术、运动控制技术,以及装备传感器的机器鱼系统设计等多方面开展研究工作.在借鉴国内外研究工作的基础上,根据鱼类游动的特点,提取鱼类的形体参数和运动参数,简化并改进了鲹科鱼类的运动学模型.同时,根据实际元器件和实现方法的约束,对机器鱼进行系统设计,开发了多关节仿生机器鱼设计平台,并且通过机器鱼样的研制验证了该设计软件的有效性.为了实现仿生机器鱼的上浮下潜运动,针对已有的机器鱼样机,在综合比较多种方案基础上,采用附加胸鳍方式实现对机器鱼的上浮下潜运动控制.根据流体力学分析设计了仿生胸鳍,确定了几何参数.同时,对机器鱼水下运动过程中出现的问题进行了探讨,实验结果证明了机器鱼样机设计方案的有效性.在仿生机器鱼机动性研究方面,结合机器鱼的身体特点和控制方式,该文从速度控制、方向控制和瞬时游动控制等方面组出了几种运动控制方法,并在机器鱼样机上进行了实验验证.为了使机器鱼具备一定的自主能力,该文对基于多传感器的智能机器鱼系统设计开展了研究,为智能机器鱼设计了传感器网络,提出了智能机器鱼的系统结构,并在基于红外传感器的机器鱼系统上进行了实验.
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