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题名尾鳍驱动仿生机器鱼的CPG控制
被引量：1
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作者
王洋
陈坤
袁亮
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机构
新疆大学机械工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第1期231-235,241,共6页
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基金
国家级大学生创新创业训练计划—小型柔性仿鱼机器人的结构设计与优化(202010755099)。
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文摘
随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立非线性振荡器模型,运用最近相邻耦合关系构建了CPG控制网络拓扑图,建立了CPG控制模型,通过调节CPG控制参数实现了机器鱼多运动模态的控制与切换。针对鲹科仿生机器鱼的游动方式进行SolidWorks三维建模,在ADAMS中进行运动仿真,并搭建实体样机。实验结果表明,采用基于HOPF的链式耦合中枢模式发生器对舵机的驱动进行控制,机器鱼尾鳍的摆动具有很好的运动柔顺性,易于实现运动模态平滑切换,游动更加灵活。这为机器鱼在海洋执行更复杂任务的研究打下了坚实基础。
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关键词
多关节机器鱼
CPG
HOPF振荡器
游动方式
多模态游动
虚拟样机
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Keywords
Multi-Joint Robotic Fish
CPG
HOPF Oscillator
Swimming Mode
Multimodal Swimming
Virtual Prototype
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH132.4
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP39
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名二维多关节机器鱼远场流速和攻角预测研究
被引量：2
- 2
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作者
刘科显
孟庆浩
徐雪寒
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机构
天津大学电气自动化与信息工程学院
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期1173-1181,共9页
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基金
国家重点研究计划项目(2017YFC0306200)。
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文摘
远场流速和攻角预测是多关节机器鱼实现水下自主巡航与控制的前提,本文通过理论分析、流体力学仿真及估计的方法对此问题进行了研究。首先,采用势流理论和伯努利方程分析了摆动工况下Joukowski对称翼型的表面压力,发现翼型表面压力与远场流速、攻角和摆动频率有关。其次,以Joukowski翼型为基础建立二维多关节机器鱼几何模型,并给出了鱼身波动方程。再次,基于鱼体均布的多个压力监测点,定义了无量纲化压力系数,并根据各监测点组合形式提出了四种测量模型。通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术分析了多关节机器鱼摆动频率固定情况下各测量模型输出结果与远场流速和攻角之间的关系,采用最小二乘法确定了四种测量模型输出的回归方程,并作为观测方程。最后,给出了由远场流速和鱼体转动角度构成的状态方程,进行数值计算,结果表明各测量模型均可以有效追踪实际流场状态,其中多测量模型组合方式对流场预测效果要好于单个测量模型。
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关键词
信号处理
流场预测
计算流体力学
SIR粒子滤波
多关节机器鱼
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Keywords
signal processing
flow field prediction
computational fluid dynamics
sir particle filter
multi joint robotic fish
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分类号
TP211
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于多关节机器鱼运行三态的角力算法
被引量：2
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作者
武荣甲
张燕
夏庆锋
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机构
南京大学金陵学院
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出处
《电脑知识与技术》
2018年第5X期257-259,261,共4页
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基金
南京大学金陵学院教学改革与研究立项项目(重点项目):0010521607
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文摘
针对多关节水中机器鱼在全局视觉组水中角力项目中出现的撞击点不准确,后期动力匮乏的问题,该文提出"基于机器鱼运行三态"的角力算法。通过将机器鱼寻找的撞击点转换为一个小范围的撞击区域,在双方僵持时增强甩尾力量的方法,本文实现了对机器鱼物理特性的最大利用。经过实验,该算法效果明显优于找点类算法,并解决了其他同类算法没有解决的动力缺乏问题。
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关键词
多关节机器鱼
水中角力
算法
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Keywords
multi-joint robot fish
water wrestling
algorithm
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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