仿生機器魚的控制系統(tǒng)設計與實驗研究.pdf

1、長期以來，仿生機器魚一直是仿生科研領域的一個研究熱點，其中一個研究分支是模仿金槍魚等鯵科加新月形尾鰭推進模式的仿生機器魚，其特點是能源利用率高，推進速度快，適于長時間、大范圍的水下作業(yè)。仿生推進技術對海洋考察、救生以及軍事領域具有很高的應用價值。本課題依托國家自然基金項目“仿魚鰭水下推進器的理論與實驗研究”在前人機器魚研究的基礎上，開展了對鯵科加新月形尾鰭的仿生機器魚的系統(tǒng)總體研究。
　　通過對鯵科加新月形尾鰭推進模式魚類的仿生學

2、研究，設計了單電機驅動兩關節(jié)聯(lián)動的尾鰭推進仿生金槍魚，以胸鰭作為升降舵實現(xiàn)機器魚的上浮和下潛，還可實現(xiàn)慣性前進轉彎和靜止轉彎。建立了參數(shù)化的兩關節(jié)尾鰭推進模式的數(shù)學模型，并對推進過程進行了運動學和動力學分析。
　　針對仿生機器魚的運動特點，設計了基于C8051單片機的機器魚硬件控制系統(tǒng)，建立整個推進系統(tǒng)的硬件控制平臺，并進行了基于C語言的下位機嵌入式控制軟件的開發(fā),完成了控制程序的編寫和調試。
　　進行了遙控控制機器魚實現(xiàn)加