湖泊水質(zhì)檢測機器魚的研究.pdf

1、近年來,機器魚成為仿生學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。機器魚具有仿生性能好、噪聲低、機動性好等特點,其研究內(nèi)容具有很高的應(yīng)用價值。湖泊水質(zhì)檢測機器魚“黑鱘-Ⅰ”的研制就是以機器魚為載體,結(jié)合水質(zhì)檢測技術(shù),使機器魚研究的應(yīng)用性更強,同時使水質(zhì)檢測技術(shù)更加智能化、自主化。
　　本文以鲹科推進模式的魚類為仿生對象,通過對鲹科魚類推進機理的研究,設(shè)計了四個自由度具有新月形尾鰭的仿鲹科機器魚系統(tǒng)。建立了參數(shù)化的三關(guān)節(jié)尾鰭推進系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,進行了機器魚的運

2、動學(xué)及動力學(xué)分析,并使用Matlab軟件對相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進行仿真,提供了機器魚仿生運動的理論依據(jù)。
　　本課題使用以 ARM7為內(nèi)核的LPC2368為主控芯片設(shè)計了“黑鱘-Ⅰ”的硬件控制系統(tǒng),包括電源部分、驅(qū)動部分及傳感器處理部分等硬件電路設(shè)計。使用C語言對軟件控制系統(tǒng)進行設(shè)計,包括信號采集部分、串口通訊部分以及運動控制部分的模塊化設(shè)計。使用LabWindows/CVI工具開發(fā)了“黑鱘-Ⅰ”的上位機操控軟件,包括通訊及數(shù)據(jù)處理兩部