尾鳍驱动仿生机器鱼的CPG控制

作     者：王洋 陈坤 袁亮 WANG Yang;CHEN Kun;YUAN Liang

作者机构：新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047 

基　　金：国家级大学生创新创业训练计划—小型柔性仿鱼机器人的结构设计与优化(202010755099) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第395卷第1期

页      码：231-235,241页

摘      要：随着人们对海洋资源关注度的增加,对仿生机器鱼的游动性能提出更高要求,为了使机器鱼游动更贴近真实鱼的游动效果,根据Light Hill的大摆幅细长体理论的鱼体波曲线对水下仿生机器鱼的游动模式进行了研究,并采用HOPF神经元振荡器模型建立非线性振荡器模型,运用最近相邻耦合关系构建了CPG控制网络拓扑图,建立了CPG控制模型,通过调节CPG控制参数实现了机器鱼多运动模态的控制与切换。针对鲹科仿生机器鱼的游动方式进行SolidWorks三维建模,在ADAMS中进行运动仿真,并搭建实体样机。实验结果表明,采用基于HOPF的链式耦合中枢模式发生器对舵机的驱动进行控制,机器鱼尾鳍的摆动具有很好的运动柔顺性,易于实现运动模态平滑切换,游动更加灵活。这为机器鱼在海洋执行更复杂任务的研究打下了坚实基础。

主 题 词：多关节机器鱼 CPG HOPF振荡器 游动方式 多模态游动 虚拟样机 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 081203[081203] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 080201[080201] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2024.01.046

馆 藏 号：203125518...