仿生机器鱼运动学模型优化与实验

发布时间：2018-06-21 03:01

  本文选题：仿生机器鱼 + 运动学模型　； 参考：《智能系统学报》2017年02期

【摘要】：以仿生学为基础的机器鱼是一种新型水下机器人,具有高速、高效、节能等方面优势。为进一步探索仿生机器鱼的运动机理,指出了当前仿生机器鱼运动学模型存在的不足,即未考虑因制造、鱼体结构的影响,而产生的头部左右摆动。故在考虑仿生机器鱼头部摆动的情况下,构建头部摆动方程,引入摆动偏移量,修正其运动学模型。利用MATLAB对模型进行优化,分析结果表明修正后的运动学模型更能够描述实体仿生机器鱼的游动特性。最后,将修正后的运动学模型,运用到三关节仿生机器鱼上进行实验,结果表明,该模型能够有效地抑制仿生机器鱼头部摆动,进而提高了仿生机器鱼的游动速度。
[Abstract]:Robotic fish based on bionics is a new type of underwater robot, which has the advantages of high speed, high efficiency, energy saving and so on. In order to further explore the kinematic mechanism of bionic robot fish, the shortcomings of the current kinematics model of bionic robot fish are pointed out, that is, the head swinging from side to side due to the influence of manufacture and structure of the fish is not considered. Therefore, the head swinging equation is constructed and the kinematics model is modified by introducing the swinging offset into the bionic robot fish's head swinging. MATLAB is used to optimize the model. The results show that the modified kinematics model is more able to describe the swimming characteristics of the bionic robot fish. Finally, the modified kinematics model is applied to the bionic fish with three joints. The results show that the model can effectively restrain the swinging of the head of the bionic robot fish and thus improve the swimming speed of the bionic robot fish.
【作者单位】： 河海大学能源与电气学院;河海大学工程训练中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(30700183)
【分类号】：TP242

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本文编号：2046895