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申请/专利权人:重庆邮电大学
摘要:本发明涉及一种具备尾部自感知的仿生机器鱼及其尾部摆动曲线优化方法,仿生机器鱼包括控制系统、驱动机构、仿生柔性鱼尾;仿生柔性鱼尾包括柔性的仿生鱼尾骨板、按设定间距垂直套装固定在仿生鱼尾骨板上的多个关节片,以及设于仿生鱼尾骨板两侧的两个柔性传感器;仿生鱼尾骨板摆动时,两侧的柔性传感器,一个被拉伸、另一个被压缩,电阻值发生变化,控制系统利用预定算法根据两侧柔性传感器的电阻差值,实时控制仿生鱼尾骨板的摆动角度达到预期鱼尾弯曲状态,实现自感知矫正。本发明对简化的鱼尾结构进行数学建模,选取鲹科鱼类的行波曲线与机器鱼尾曲线的面积差作为目标函数,通过调整机器鱼的片状关节分布间距,优化机器鱼尾弯曲姿态,使机器鱼符合鲹科鱼类的游动特征,优化后的机器鱼在直行游速及转弯半径等游动能力指标明显提升。
主权项:1.一种具备尾部自感知的仿生机器鱼,其特征在于:包括控制系统、驱动机构、仿生柔性鱼尾;所述仿生柔性鱼尾包括柔性的仿生鱼尾骨板、按设定间距垂直套装固定在仿生鱼尾骨板上的多个关节片,以及设于仿生鱼尾骨板两侧的两个柔性传感器;所述驱动机构包括舵机、转盘、拉线;以仿生鱼尾骨板为分界,将关节片划分为左右两侧,转盘两侧分别连接有一拉线,两个拉线的另一端穿过中间的关节片分别连接于最尾端的关节片的左右两侧;所述舵机与所述转盘连接,驱动转盘左右转动,从而通过两侧的拉线带动仿生鱼尾骨板左右摆动;所述柔性传感器、舵机均与控制系统连接,控制系统通过舵机驱动仿生鱼尾骨板摆动,仿生鱼尾骨板两侧的柔性传感器,一个被拉伸、另一个被压缩,电阻值发生变化,控制系统采集柔性传感器的阻值变化;将检测到的两侧柔性传感器电阻值求差,差值的正负用于定义鱼尾摆动方向,差值的大小对应鱼尾的摆动角度大小;控制系统利用预定算法根据两侧柔性传感器的电阻差值,实时控制仿生鱼尾骨板的摆动角度达到预期鱼尾弯曲状态,实现自感知矫正。
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百度查询: 重庆邮电大学 具备尾部自感知的仿生机器鱼及其尾部摆动曲线优化方法
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