仿生鱼尾形变控制装置和方法制造方法及图纸

技术编号:43330279 阅读:77 留言:0更新日期:2024-11-15 20:27
本发明专利技术提供一种仿生鱼尾形变控制装置和方法,应用于机器人技术领域。该方法包括:获取电机角度;根据所述电机角度对仿生柔性鱼尾的鱼尾状态信息进行估计,得到鱼尾状态估计信息,所述鱼尾状态估计信息包括鱼尾关节角度和鱼尾每个点的弯曲程度;基于控制目标和所述鱼尾状态估计信息,实现对所述仿生柔性鱼尾的仿生人工肌肉和关节角度的形变控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人 ,尤其涉及一种仿生鱼尾形变控制装置和方法


技术介绍

1、仿生机器鱼作为一种新兴的自主水下航行器,在水下勘探、水质监测、生物学研究等领域展现出了巨大的潜力,近年来受到广泛关注。模仿鱼类的运动方式能够使机器鱼的游动更加快速、高效、稳定,而鱼尾是实现仿鱼游动的关键,因此针对机器鱼尾部开展设计、控制与优化的相关研究不断涌现。

2、身体柔性是生物鱼实现高性能游动的重要因素,通过调节机器鱼身体的刚度可以大幅提高游泳效率。现有技术中,通过为机器鱼尾部开发一种新型柔性关节,可以显著提高游动能效。即利用钢丝、弹簧和伺服电机开发了可变刚度的尾鳍,通过调节弹簧的预紧力来实现不同频率下的柔性调节。然而,这种方式会增加系统的复杂性,如此,不仅会增加制作成本,还难以保证系统的运行稳定性。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种仿生鱼尾形变控制装置和方法,用以解决现有技术中提高机器鱼游动能效的方式不仅会增加制作成本,还难以保证系统的运行稳定性的问题。

2、本专利技术提供一种仿生鱼尾形变控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,包括:状态观测器、形变控制器、电机控制器以及仿生柔性鱼尾,所述仿生柔性鱼尾包括仿生人工肌肉;

2.根据权利要求1所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述仿生柔性鱼尾的动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述状态观测器的函数表达式为:

4.根据权利要求2所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述形变控制器为在仿真环境中通过评价网络辅助训练得到的动作网络;所述动作网络包括状态空间和动作空间;

5.根据权利要求1-4任一项所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,包括:状态观测器、形变控制器、电机控制器以及仿生柔性鱼尾,所述仿生柔性鱼尾包括仿生人工肌肉;

2.根据权利要求1所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述仿生柔性鱼尾的动力学模型为:

3.根据权利要求2所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述状态观测器的函数表达式为:

4.根据权利要求2所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述形变控制器为在仿真环境中通过评价网络辅助训练得到的动作网络;所述动作网络包括状态空间和动作空间;

5.根据权利要求1-4任一项所述的仿生鱼尾形变控制装置,其特征在于,所述控制目标的表达式为:

6.一种仿生鱼尾形...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴正兴王健顾俊文谭民
申请(专利权)人:中国科学院自动化研究所
类型:发明
国别省市:

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