一种胸鳍拍动式机器鱼快速大俯仰角变化运动的实现方法技术

本发明专利技术公开了一种胸鳍拍动式机器鱼快速大俯仰角变化运动的实现方法，包括以下几个步骤：步骤1、建立快速俯仰运动学模型；步骤2、建立具有时间、空间非对称特征的相位振荡器模型；步骤3.建立CPG控制网络结构；步骤4、建立快速俯仰运动控制系统。本发明专利技术采用多驱动的胸鳍与尾部协调运动，通过空间、时间非对称运动特性，致使机器鱼能够产生的俯仰力矩远大于通过鱼鳔或单一尾鳍偏转所产生的力矩，因此本发明专利技术能够实现胸鳍拍动式机器鱼快速俯仰(俯仰角变化大于60°)运动，大大提升机器鱼面对水下垂直壁面型障碍物的越障、避障能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下几个步骤：步骤1、建立快速俯仰运动学模型；步骤2、建立具有时间、空间非对称特征的相位振荡器模型；步骤3.建立CPG控制网络结构；步骤4、建立快速俯仰运动控制系统。本专利技术采用多驱动的胸鳍与尾部协调运动，通过空间、时间非对称运动特性，致使机器鱼能够产生的俯仰力矩远大于通过鱼鳔或单一尾鳍偏转所产生的力矩，因此本专利技术能够实现胸鳍拍动式机器鱼快速俯仰(俯仰角变化大于60°)运动，大大提升机器鱼面对水下垂直壁面型障碍物的越障、避障能力。【专利说明】
本专利技术属于仿生学
，具体涉及一种胸鳍拍动式机器鱼快速大俯仰角变化 运动的实现方法。
技术介绍
胸鳍拍动式鱼类，如魔鬼鱼Manta、牛鼻鲼和鹰嘴鹞等，通过拍动胸鳍使波动变形 沿胸鳍弦向传递（胸鳍上传递波长小于1)，产生推进力和升力，通过尾鳍微调俯仰运动。胸 鳍拍动式机器鱼具备良好的机动性、稳定性、推进效率。其高机动性由胸鳍和尾部（躯干后 三分之一部分和尾鳍部分）的主动变形协调控制，实现快速俯仰、小半径转弯、滑翔、翻滚 等姿态。胸鳍拍动式机器鱼具备的快速俯仰、零半径径本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术的一种胸鳍拍动式机器鱼快速大俯仰角变化运动的实现方法，包括以下几个步骤：步骤1、建立快速俯仰运动学模型通过采集胸鳍拍动式鱼类牛鼻鲼快速爬升姿态过程的视频信息，选取牛鼻鲼胸鳍和尾部边缘数据点，生成边缘数据点的位置信息，定义相对坐标系OXYZ，坐标原点O为头部右侧边缘线与右侧胸鳍边缘线的交点；X轴沿胸鳍展向方向，即躯干宽度方向；Y轴沿胸鳍弦向方向，即躯干长度方向；Z轴方向由右手定则确定，垂直于鱼体躯干平面；从数据点中选取典型特征点胸鳍前缘中点P1、胸鳍前后缘交叉点P2、胸鳍后缘中点P3、尾鳍顶端点T7，得到这四个点的坐标随时间的变化关系，其中Z轴坐标以点P2拍动的最大振幅max A为单位...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毕树生，曹勇，蔡月日，马宏伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11