仿生机器鱼运动学模型优化与实验

作     者：王平 许炳招 娄保东 倪羽洁 WANG Ping;XU Bingzhao;LOU Baodong;NI Yujie

作者机构：河海大学能源与电气学院江苏南京210098 河海大学工程训练中心江苏南京210098 

出 版 物：《智能系统学报》 (CAAI Transactions on Intelligent Systems)

年 卷 期：2017年第12卷第2期

页      面：196-201页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(30700183) 

主　　题：仿生机器鱼 运动学模型 头部摆动 游动速度 转动中心 游动特性 鱼体波 巡游 

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。