水下仿生机器鱼的研究进展Ⅳ——多仿生机器鱼协调控制研究

本文探讨了多仿生机器鱼群体游动协调的问题,这是仿生机器鱼技术研究的一个新的方向,目前尚无人涉足.首先研制了一套具有高效、高机动性的微小型多机器鱼平台,提出了基于AGENT的网格算法进行多机器鱼的定位和协调控制,利用该实验平台,进行了多机器鱼对抗和多机器鱼协调过孔的实验研究.     

水下仿生机器鱼的研究进展IV——多仿生机器鱼协调控制研究

本文探讨了多仿生机器鱼群体游动协调的问题，这是仿生机器鱼技术研究的一个新的 方向，目前尚无人涉足．首先研制了一套具有高效、高机动性的微小型多机器鱼平台，提出 了基于AGENT的网格算法进行多机器鱼的定位和协调控制，利用该实验平台，进行了多机器 鱼对抗和多机器鱼协调过孔的实验研究．     

基于模糊控制的仿生机器鱼转向控制研究

针对一类微小型仿生机器鱼的转向控制问题,结合其自身运动的特点,提出一种基于模糊控制的转向控制算法.根据实验室经验建立模糊控制规则,运用Mamdani推理,构造出控制响应表.通过避障问题对算法进行验证,仿真结果表明,该方法对机器鱼的转向控制有效,可行且能满足实时性的要求.     

专题报道:机器鱼水球赛技巧与技术

编者按:中国机器人水球冠军赛暨水下机器人技术研讨会是中国水下机器人技术领域设立最早、影响力最大的科技竞赛及学术活动。比赛从2007年开始已经成功举办了济南、苏州、中山等多届,国内外几十所院校参与过比赛,深受众多专家学者的肯定。     

仿生机器鱼的检测与特征提取

在现有仿生机器鱼平台的基础上研究了仿生机器鱼的检测和特征提取算法,并采用均值背景模型结合大津法计算的阈值计算出机器鱼位置,采用前后背景的自适应更新方式减少光照改变的影响以及机器鱼影子的干扰。然后通过数学形态学处理,得到最终的二值图像并将符合要求的二值图像块数目标记在左上角。将目标块用外接矩形围住,通过相应的公式计算出各机器鱼二值图像的几何特征。实验结果证明可以达到预期要求。     

微小型仿生机器鱼设计与实时路径规划

提出一种结构紧凑, 运动灵活, 装配多传感器, 可自主游动的微小型仿生机器鱼系统设计方案. 在仿鲹科加月牙尾模式鱼类运动研究的基础上, 给出了微小型机器鱼推进、转弯等运动的控制方法. 结合运动控制和传感器信息处理, 给出了基于红外传感器的自主避障算法和基于光敏传感器的主动趋光算法, 进而提出了基于这两种传感器信息感知的动态光源跟踪方法. 通过实验, 给出了机器鱼尾部摆动频率、幅度和运动速度之间的关系, 验证了机器鱼追踪动态光源算法, 表明了本文所提系统设计方案和算法的有效性.     

仿生机器鱼的设计及其运动控制研究

本文基于简化的鲹科鱼类的运动学模型,采用多关节的驱动方式和一种多电机的角度控制算法对机器鱼进行运动控制,并通过实验得到了验证,同时,为机器鱼设计了传感器网络,并运用智能避障的方法,使机器鱼具备一定的自主能力。     

仿生机器鱼研究的进展与分析

介绍了仿生机器鱼具有效率高、机动性好、噪音低、对环境扰动小的特点和几种分类方法, 以及国内外在鱼类推进机理和仿生机器鱼研制方面的成果和现状, 在此基础上分析了机器鱼研究的主要内容: 鱼类推进理论模型、仿生机器鱼机械结构、仿生机器鱼游动的推进速度、运动方程、Q效率、Q功率等方面的客观规律, 特别是其控制性能和相关技术问题.     

基于CPG模型的仿生机器鱼运动控制

仿生机器鱼的研究已经成为一个富有挑战性的热点问题.为了控制机器鱼自身的运动和姿态,本文研究了胸鳍对机器鱼运动的影响,并且基于CPG模型,提出了一种运动控制方法.采用的控制模型由4个振荡器构成,可根据反馈的信息产生节律信号以控制机器鱼胸鳍和尾鳍的运动.根据CPG模型参数与反馈输入之间的关系,设计了机器鱼俯仰和转弯反馈控制方法,利用反馈的信息自主调节CPG参数,达到控制胸鳍运动模式的目的.仿真实验验证了控制模型和反馈策略的有效性.     

仿生机器鱼玩具的机构设计、仿真与实现

机器人技术的一个重要应用领域是在娱乐方面。在对鱼类游动方式深入研究的基础上,将仿鱼水下推进技术应用于玩具设计,给出了一种仿生机器鱼玩具的机构设计方案及系统的设计、仿真软件,并研制出可在水中运动的仿生机器鱼原型。     

基于双轴加速度传感器的新型角度测量系统设计

精确的角度测量在控制领域有着极其重要的意义,它决定了整个控制系统的性能和精度。本文介绍一种以STM32F107为数据处理核心,利用高精度加速度传感器ADXL202作为测角传感器,同时配备液晶屏的新型倾斜角度测量仪。     

基于加速度映射的跳跃机器人稳定性控制

针对腿式机器人,讨论了腿式机器人稳定性控制与稳定性判定准则,基于稳定约束条件零力矩点(ZMP),提出一种干扰下的动态稳定性控制方法.落地冲击是跳跃机器人必须考虑的外干扰.所提出的稳定性控制方法是基于驱动性能约束下腿式跳跃机器人的动态平衡,运用ZMP平面加速度正交映射方法,进行地面冲击力干扰下的稳定性控制,在满足轨迹跟踪的同时保证了系统的动态平衡性.跳跃运动过程中的仿真结果表明,该方法是一种有效可行的腿式机器人抗干扰控制策略.     

Webots平台的仿人机器人仿真的研究

仿人机器人是机器人研究领域的热点,可以应用于工业、医疗和家庭服务等领域。机器人仿真技术可以帮助研究者更好地研究机器人的结构和运动控制。本文基于Webots软件,构建HOAP2机器人的运动仿真平台,详细说明了机器人仿真环境的构建过程以及运动控制的仿真过程。仿真结果说明,本研究构建的仿真平台是有效的。     

基于模糊优化的仿人机器人运动规划研究

文章主要是对仿人型两足机器人(简称仿人机器人)的运动稳定性进行分析、研究,建立了一套动力学模型,并运用模糊优化的方法分析其运动参数.实验表明:该方法在很大程度上提高了仿人两足机器人的运动稳定性.     

基于嵌入式系统的机器人视觉定位系统的研究

采用嵌入式EPXA10为核心,以污水车自动泄放机器人为应用对象,本文介绍一种双目视觉定位系统。提出一种利用模糊算法进行目标图像的边缘检测,并结合双目视觉定位的算法实现机器视觉定位的方法。针对污水泄放机器人的工作特点,采用主动寻找特殊图的方法,达到快速准确对目标跟踪定位的目的,完成对污水车泄放口的三维定位,机器人根据定位坐标可以准确地接通污水泄放管,快速把污水泄放到池中。     

基于机器人竞赛的创新实践课程研究

机器人是进行创新实践教育的有效平台．而基于机器人竞赛的创新实践课程旨在培养学生的自主创新和综合实践能力。结合实际参赛的经验,对基于机器人竞赛的大学生创新能力培养的机制和实践过程进行研究。具体阐述机器人创新实践课程安排,分析AS—UII能力风暴大学版机器人平台,并给出相应的教学与学习模式、教学案例。     

基于机器人竞赛的创新实践课程研究

机器人是进行创新实践教育的有效平台,而基于机器人竞赛的创新实践课程旨在培养学生的自主创新和综合实践能力。结合实际参赛的经验,对基于机器人竞赛的大学生创新能力培养的机制和实践过程进行研究。具体阐述机器人创新实践课程安排,分析AS-UII能力风暴大学版机器人平台,并给出相应的教学与学习模式、教学案例。     

基于模糊逻辑的轮式移动机器人运动控制的设计与研究

主要对四轮移动小车的运动轨迹控制部分进行研究,采用模糊控制方法,控制各个电机的功率和转向,实现四轮小车转速较大范围误差调节,加快电机启动速度,达到控制平滑和节能的目的,使运动控制系统兼顾实时性高、稳定性强等设计要点;并可通过模糊控制规则库的扩充,提高小车的灵活性。对运动状态进行闭环控制,通过测量脉冲数检测小车是否按所接收指令运动,以达到一定的控制精度,保证小车运动达到预期目的。     

基于模糊逻辑的轮式移动机器人运动控制的设计与研究

主要对四轮移动小车的运动轨迹控制部分进行研究,采用模糊控制方法,控制各个电机的功率和转向,实现四轮小车转速较大范围误差调节．加快电机启动速度。达到控制平滑和节能的目的,使运动控制系统兼顾实时性高、稳定性强等设计要点：并可通过模糊控制规则库的扩充,提高小车的灵活性。对运动状态进行闭环控制．通过测量脉冲数检测小车是否按所接收指令运动,以达到一定的控制精度,保证小车运动达到预期目的。     

基于三维加速度传感器的人体运动能耗检测算法的研究

鉴于目前运动能耗检测对人体健康的重要性,研发了一套基于三维加速度传感器的人体运动能耗检测系统.通过人体运动数据的采集和分析,提出了加速度计算公式和运动能耗检测的相关算法.根据现有的仪器佩戴位置,分别进行了腰部、膝盖和臀部的实验对比,最终确定腰部为本系统的最佳方案.并进行了1 km/h,5 km/h,10 km/h三种不...