| 实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划 |
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| 引用本文： | 陈维山,夏丹,刘军考,韩路辉.实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划[J].机械工程学报,2010,46(17). |
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| 作者姓名： | 陈维山 夏丹 刘军考 韩路辉 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,哈尔滨,150080 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金，哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室自主研究课题 |
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| 摘 要： | 对仿鱼机器人推进而言,实现一个预定的游动速度可能存在多种运动方式,其中效率最高的运动方式只有一种.对实现预定游速的仿鱼机器人获得最佳效率进行运动规划研究.运用数值模拟方法,获得仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示其稳态速度、功率消耗和推进效率与不同运动方式之间的内在规律;进一步以获得最佳效率为目标函数,以实现预定游速为约束条件,以摆动频率f和尾部最大摆幅Amax定义的运动空间为设计变量,对仿鱼机器人进行运动规划研究.结果表明,低f和高Amax的运动方式可以在实现预定游速的同时,获得最佳的推进效率.以实现预定游速2 m·s-1为例,低f和高Amax的运动方式其推进效率较高f和低Amax提高了37.7%,二者的三维流场结构清晰地反映了这一规律.研究结果对于获得仿鱼机器人实现预定游速的高效运动规律,揭示稳态游动机理,设计仿鱼机器人的推进动作具有重要意义.
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| 关 键 词： | 仿鱼机器人 运动规划 预定游速 最佳效率 流场结构 |
Motion Planning on Optimum Efficiency of Fishlike Robot Achieving Prescribed Swimming Velocity |
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| CHEN Weishan,XIA Dan,LIU Junkao,HAN Luhui.Motion Planning on Optimum Efficiency of Fishlike Robot Achieving Prescribed Swimming Velocity[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering,2010,46(17). |
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| Authors: | CHEN Weishan XIA Dan LIU Junkao HAN Luhui |
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