一種仿生機器魚的運動分析及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、仿生機器魚采用魚類游動的高速、高效率、機動性好、低噪聲等特點的推進(jìn)方式，其研究內(nèi)容具有重要的現(xiàn)實意義和直接的軍事價值。本文對機器魚的研究文獻(xiàn)進(jìn)行分析和綜述，對機器魚的仿生運動及其實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了研究。　　本文以鲹科模式魚類為仿生對象，通過對鲹科模式魚類游動機理的仿生學(xué)研究，設(shè)計了兩自由度的尾鰭推進(jìn)機構(gòu)及單自由度的胸鰭機構(gòu)的機器魚機械本體結(jié)構(gòu)，建立了參數(shù)化的兩關(guān)節(jié)尾鰭推進(jìn)模式的數(shù)學(xué)模型，并對推進(jìn)過程進(jìn)行了運動學(xué)、動力學(xué)分析，建立了推進(jìn)系統(tǒng)

2、動力學(xué)方程，對尾鰭和胸鰭推進(jìn)的水動力進(jìn)行了初步分析?！　♂槍Ψ律鷻C器魚運動特點，設(shè)計了基于AVR單片機的機器魚硬件控制系統(tǒng)，包括關(guān)節(jié)伺服電機的驅(qū)動控制電路、串行通訊電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、力矩傳感器數(shù)據(jù)的差分放大電路、遙控發(fā)射接收電路等，建立了整個推進(jìn)系統(tǒng)的硬件控制平臺，對控制系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了調(diào)試。設(shè)計了運動控制實現(xiàn)的基本算法，并進(jìn)行了基于C語言的下位機嵌入式控制軟件的開發(fā)，規(guī)劃并完成了底層運動控制程序的編寫及調(diào)試。　　論文最后建立