自主游動仿生機器魚的設(shè)計與控制.pdf

1、仿生機器魚的研究是當前的熱點之一，采用仿魚推進也是未來水下機器人推進方式的發(fā)展方向。本論文對魚類推進原理進行了研究，設(shè)計和研制了低成本而高性價比的多關(guān)節(jié)機器魚平臺，對機器魚的自主游動和智能控制方面進行了探索。
　　通過對魚類游動機理的仿生學研究，采用數(shù)學建模方法，基于Lighthill方程建立了機器魚巡航游動模型以及C型快速轉(zhuǎn)彎模型；利用SolidWorks建立了四關(guān)節(jié)鲹科式加月牙尾型機器魚的三維模型并分析了其結(jié)構(gòu)強度；
　

2、　在分析了設(shè)計機器魚的關(guān)鍵問題（如配重、密封、尾部模擬方案、魚鰭形狀及參數(shù)）的基礎(chǔ)上，提出了一套由部分規(guī)劃到整體協(xié)調(diào)設(shè)計機器魚的方法和步驟；
　　搭建了由三大模塊協(xié)同構(gòu)成的尾部推進式機器魚實驗平臺，包括基于各類傳感器的感知模塊、基于 ARM處理器和Linux系統(tǒng)的決策模塊和基于舵機及其控制器的執(zhí)行模塊；
　　首次提出了機器魚的“三級控制策略”，由低到高分別為游動方式層、游動行為層和智能學習層；提出了機器魚避障策略——“安全區(qū)