The invention discloses a swimming attitude planning method of bionic underwater robotic fish based on CPG model, which includes the following steps: S1 constructs a chain CPG structure model according to the specific tail mechanism of underwater vehicle; S2 simulates the joint motion rhythm of the tail mechanism by second-order differential equation: according to the actual input speed direction gear; The relative rotation angle of each joint is calculated in the CPG structure model; the angle closed-loop control of each joint control system in S3 is carried out according to the corresponding relative rotation angle theta I. The chain CPG structure model of the tail mechanism of the bionic robot fish is established, and the closed-loop control of each joint is coordinated with the simulation calculation of the motion rhythm of each joint. The CPG simplifies the coordinated control between joints, improves the coordination of shark movement, and improves the sensitivity of shark steering and acceleration.
【技术实现步骤摘要】
一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法
本专利技术涉及机器人运动姿态控制相关
,具体来说,涉及一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法。
技术介绍
仿生机器鱼用于完成水下探测任务,其在水下运动通过模仿鱼类尾部协调摆动进行游动,因此,需要一种控制仿生机器鱼尾部结构协调运动的控制方法,根据仿生机器鱼具体需要运动到达的目的,尤其是根据外部输入指令,实时调整仿生机器鱼尾部机构的姿态,实现动态闭环控制。针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术中的上述技术问题,本专利技术提出一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,可解决根据外部指令实时调整仿生机器鱼的动作姿态。为实现上述技术目的,本专利技术的技术方案是这样实现的:一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1根据水下机器人具体尾部机构,构建链式CPG结构模型;S2通过二阶微分方程来模拟所述尾部机构各关节运动节律:根据实际输入速度方向档位,在CPG结构模型中计算出各关节的相对转动角度θi;S3各关节控制系统根据对应的所述相对转动角度θi进行角度闭环控制。进一步的,在S1中,所述尾部机构为若干关节与连杆构成的链式结构。进一步的,在S1中,所述尾部机构中关节数量为三个。进一步的,在S2中,各节运动节律包括参数有固有震荡频率,肌肉的瞬时响应,截止频率。进一步的,在S3中,关节控制系统包括伺服驱动器和与伺服驱动器连接的伺服电机。进一步的,在S3中,所述伺服驱动器包括位置处理单元、与所述位置处理单元连接的位置调节器、与所 ...
【技术保护点】
1.一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1根据水下机器人具体尾部机构,构建链式CPG结构模型;S2通过二阶微分方程来模拟所述尾部机构各关节运动节律:
【技术特征摘要】
1.一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1根据水下机器人具体尾部机构,构建链式CPG结构模型;S2通过二阶微分方程来模拟所述尾部机构各关节运动节律:根据实际输入速度方向档位,在CPG结构模型中计算出各关节的相对转动角度θi;S3各关节控制系统根据对应的所述相对转动角度θi进行角度闭环控制。2.根据权利要求1所述的一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,其特征在于,在S1中,所述尾部机构为若干关节与连杆构成的链式结构。3.根据权利要求2所述的一种基于CPG模型的仿生水下机器鱼游动姿态规划方法,其特征在于,在S1中,所述尾部机构...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊明磊,
申请(专利权)人:博雅工道北京机器人科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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