仿生機器魚設計、控制與自主避障研究.pdf

1、仿生機器魚是當前仿生機器人領域的研究熱點.魚類特殊的游動方式,為研究高性能的水下推進器提供了新思想.仿生機器魚的研制是一個多學科交叉問題.在國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)機器人技術主題項目"多微小型仿生機器魚鮮體協(xié)作與控制的研究"的支持下,該文從多關節(jié)仿生機器魚的設計、上浮下潛實現技術、運動控制技術,以及裝備傳感器的機器魚系統(tǒng)設計等多方面開展研究工作.在借鑒國內外研究工作的基礎上,根據魚類游動的特點,提取魚類的形體參數和運動參數,

2、簡化并改進了鲹科魚類的運動學模型.同時,根據實際元器件和實現方法的約束,對機器魚進行系統(tǒng)設計,開發(fā)了多關節(jié)仿生機器魚設計平臺,并且通過機器魚樣的研制驗證了該設計軟件的有效性.為了實現仿生機器魚的上浮下潛運動,針對已有的機器魚樣機,在綜合比較多種方案基礎上,采用附加胸鰭方式實現對機器魚的上浮下潛運動控制.根據流體力學分析設計了仿生胸鰭,確定了幾何參數.同時,對機器魚水下運動過程中出現的問題進行了探討,實驗結果證明了機器魚樣機設計方案的有效