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本文在国家高技术研究发展计划(863计划)和国家自然科学基金的支持下，进行了智能仿生机器鱼的机构设计和运动控制的研究，提出了一种三维运动机器鱼的机构设计方法，在对机器鱼动力学分析的基础上，建立机器鱼前进、俯仰、转弯和定深运动的动力学模型，基于遗传算法对尾部机构进行了优化，设计了机器鱼姿态调整和定深运动的智能控制器，在水池中完成机器鱼的运动实验。主要研究内容及结果如下：
⑴介绍了鱼类游动的特点和仿生机器鱼研究的目的、意义，综述了国内外在鱼类推进机理、仿生机器鱼研制以及控制方面的研究概况、主要研究内容及发展方向，并对选题背景和主要内容进行了介绍。
⑵根据鱼类游动的特点和方式，提出了一种能够实现三维运动和静态悬浮的仿生机器鱼设计方案。在此方案的基础上，给出了具体实现的方法，包括能够实现“8”字型翼尖轨迹的两自由度胸鳍机构、能够拟合鱼体波曲线的单电机尾鳍机构、能够实现拍动翼运动规律的双电机尾鳍机构、能够调节体积的鱼鳔机构和能够保证机器鱼稳定的外壳设计方法。
⑶对机器鱼进行了动力学分析，包括利用有限元方法分析了鱼体所受阻力和阻尼力矩、基于USBE方法分析胸鳍受力、基于二维波动板理论分析了尾鳍受力及进行了机器鱼悬浮分析。在身体各部分受力分析的基础上，建立了前进运动、俯仰运动、偏航运动和定深运动等几种运动的动力学模型。
⑷提出了双电机尾部机构的优化方法，优化了尾鳍正弦运动的运动学参数，使得尾鳍产生的推力最大。在保证尾鳍运动学参数和电机功率一定的前提下，采用遗传算法对尾部机构参数进行优化。
⑸提出了机器鱼运动控制方法，由于CPG能够产生节律信号，和鱼类胸鳍的节律运动吻合，本文设计了两种基于CPG的姿态控制器，分别用于俯仰和转弯控制。基于模糊的方法设计了一种定深运动控制器，它能同时控制胸鳍攻角和机器鱼体积，使得机器鱼能快速静态悬浮于指定深度。
⑹用实验验证了机器鱼的前进、转弯和上浮下潜运动。
最后，对取得的研究成果进行了总结，并展望了需要进一步开展的研究工作。