一种具有滑扑切换功能的仿生机器人的控制方法技术

本公开实施例是关于一种具有滑扑切换功能的仿生机器人的控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种具有滑扑切换功能的仿生机器人的控制方法


[0001]本公开实施例涉及航行器的控制方法
，尤其涉及一种具有滑扑切换功能的仿生机器人的控制方法
。

技术介绍

[0002]自然界中存在各种各样的依靠胸鳍
、
尾鳍推进的水生生物和扑翼飞行生物
。
这些生物由于自身演变出的特性，具备在特定的生存环境下超凡的运动性能
。
研究人员通过模仿这些生物的特性和运动机理开发了各式各样的多驱动机构，并广泛的应用于水质监测
、
海洋搜救
、
战场侦测等场景
。
根据这些需求，多驱动机构需要具有很强的运动灵活度和运动模态切换能力，因此对机构的运动模态快速切换有了更高的要求
。
然而对于现有的多驱动机构，都受限于各自的运动形式，只能以扑动或滑翔的单一运动状态执行工作任务，这极大限制了多驱动机构的工作能力与应用场景
。
[0003]学者研究表明，节律运动由动物的脊髓神经中的中央模式发生器（
Central Pattern 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有滑扑切换功能的仿生机器人的控制方法，其特征在于，该方法包括：通过姿态传感器获取航行器当前的姿态；其中，所述姿态包括滑翔模态和扑动模态；利用
CPG
相位振荡器的固有频率
、
耦合权重和期望相位差，进行所述滑翔模态和所述扑动模态的切换；其中，所述航行器为所述扑动模态时，所述
CPG
相位振荡器通过振幅方程控制扑动幅度，所述振幅方程的表达式为：式中，所述表示第个单元的振幅，表示振幅的一阶导数，表示振幅的二阶导数，表示控制振幅收敛速度的正常数，表示第个单元的期望振幅；所述
CPG
相位振荡器通过振幅偏置方程控制所述航行器的输出信号，使所述输出信号成为非对称信号；其中，所述振幅偏置方程的表达式为：式中，表示第个单元的振幅偏置，表示振幅偏置的一阶导数，表示振幅偏置的二阶导数，表示控制振幅偏置收敛速度的正常数，表示第个单元的期望振幅偏置；所述
CPG
相位振荡器通过控制期望相位差过渡方程，使从所述滑翔模态与所述扑动模态之间的切换过渡顺滑，所述期望相位差过渡方程的表达式为：式中，表示第个单元与第个单元的实时期望相位差，表示实时期望相位差的一阶导数，表示实时期望相位差的二阶导数，表示控制期望相位差过渡速度的常数，表示第个单元与第个单元的期望相位差；所述
CPG
相位振荡器通过相位方程控制所述航行器各个驱动之间的相位关系，所述相位方程的表达式为：式中，表示第个单元的相位的一阶导数，表示第个单元的相位，表示第个单元的相位，表示第个单元的固有频率，表示第个单元对第个单元的耦合权重；输出值的输出方程的表达式为：式中，表示第个单元的振幅，表示第个单元的振幅偏置，表示第个单元的相位；所述航行器为所述扑动模态时，通过所述
CPG
相位振荡器控制频率饱和方程调节所述
固有频率，控制单元耦合饱和方程调节所述耦合权重，控制期望相位差饱和方程调节所述期望相位差，以控制所述滑翔模态和所述扑动模态的切换，所述频率饱和方程的表达式为：式中，表示第个单元的固有频率，表示第个单元的振幅偏置，表示第个单元的振幅，表示第个单元的输出值，表示设定的常数；所述单元耦合饱和方程的表达式为：式中，表示第个单元对第个单元的耦合权重，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹勇，郝艺伟，刘澳，余应明，张文泽，路阳，曹永辉，潘光，
申请(专利权)人：西北工业大学宁波研究院，
类型：发明
国别省市：