仿生机器鱼无半径转弯的控制方法技术

技术编号:1207623 阅读:345 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术请求保护一种仿生机器鱼无半径转弯的控制方法,涉及自动控制领域。本发明专利技术以机器鱼质心为原点,建立机器鱼的运动学模型;将机器鱼关节化,根据运动学模型计算出每个关节的旋转角度;控制电路发出控制信号,驱动机器鱼从鱼尾关节开始摆动,通过水的推力F形成力偶,实现仿生机器鱼以质心为原点的无半径转弯。通过水对机器鱼的反作用力,实现机器鱼绕质心的无半径旋转。采用本发明专利技术的仿生机器鱼无半径旋转方法,可以使仿生机器鱼实现原地无半径转弯,在改变方向时不影响位置的改变,机器鱼更加灵活。这种可以很好控制某个位置上方向的改变的方法,能实现水下原地探测或水下考古中的原地摄影。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动控制领域,具体涉及仿生机器鱼运动控制方法。
技术介绍
水下推进器在海洋生物观察、海底探险、海洋救捞、检测油罐漏油、管道检测、以及军事方面的应用日益增加。传统的螺旋桨在水中游动时,在它的侧面会产生涡流,降低物体的运动速度,增加动力的消耗,且有噪声。与水下推进器相比,鱼有惊人的游动能力。观察发现,鱼的游动具有无噪声,高推进效率,机动性强等优点,因此仿鱼推进器的研究成为一个重要的研究课题。 20世纪90年代以来,出现了模仿鱼运动的仿生机器鱼。从1994年美国麻省工学院成功研制的世界上第一条真正意义上的仿生金枪鱼到2005年英国Essex大学研制的世界第一条具有自主控制能力的机器鱼,机器鱼已经具备有阻力小的外形、实现小半径转弯,自主蔽障等特点,因此,以鱼的推进模式运动的机器鱼被认为是未来水下运载器的设计目标,日益引起各国的重视,以美国、日本和英国为代表的许多国家积极开展对机器鱼的研究,使得机器鱼飞速发展。但是机器鱼要达到实用还存在一些问题目前还没有柔软而有力的驱动器,要实现s-形转弯,快速启动,快速制动,在下潜过程中快速稳定的悬浮在水中,加之不知鱼是怎样控制涡流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生机器鱼无半径转弯的控制方法,其特征在于,建立机器鱼的运动学模型;将机器鱼关节化,给定机器鱼每个关节的最大、最小旋转角度及旋转速度;根据运动学模型计算机器鱼各关节节点每时刻的旋转角度;控制处理器通过基于神经网络的控制,根据每时刻的旋转角度控制伺服电机驱动机器鱼从鱼尾关节开始摆动;通过水产生的推力形成力偶,实现机器鱼以质心为原点的无半径转弯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张毅罗元李敏谢颖熊仕勇徐洋曾黔蜀张开碧
申请(专利权)人:重庆邮电大学
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利