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仿生机器鱼的优化设计和运动控制。 (英文) Zbl 1147.93377号

摘要:本文基于鱼类游动的优化运动学和动力学模型,研究了一种无线电控制、多连杆、自由游动仿生机器鱼的设计、优化和运动控制。机器鱼的性能取决于鱼的形态特征和运动学参数。通过应用鱼类推进理论,提出了一个设计框架,该框架考虑了物理实现中的机电约束和控制方法的可行性,在该框架下,可以很容易地开发出一种集成了蛔虫和鳗鱼游泳模式的多连杆机器鱼。考虑到理论水动力问题和工程实现中的实际问题,采用改进的约束循环变量法对最优连杆长度比进行了数值计算,并成功应用于一系列实际机器鱼。游泳的节奏动作由基于非线性振荡的中央模式发生器驱动,上下运动由调节胸鳍的旋转角度驱动。实验结果验证了该方案和方法的有效性。

MSC公司:

93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
68T40型 机器人人工智能
70E60型 机器人动力学与刚体控制
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全文: 内政部

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