多关节仿生机器鱼运动控制优化

来源 :北京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lx90
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文受仿生学和群智能算法的启发,针对一类多关节仿鯵科机器鱼,应用微粒群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对其进行运动控制优化。   首先,介绍了仿生机器鱼及其运动控制优化的研究意义,综述了国内外相关的研究工作,并简要介绍了本文的选题背景和主要工作。   其次,介绍了多关节仿生机器鱼的硬件结构,基于中枢模式发生器(CentralPattern Generator,CPG)原理的运动控制模型,和相关的水下机器人实验系统。   再次,采用整数空间自适应微粒群算法对机器鱼运动参数进行了优化,得到了机器鱼正向直游的最大速度以及相应的控制参数组。基此,以电机摆动频率作为唯一的速度控制参数,结合线性插值方法,设计了一个基于分段线性函数的速度控制器,简化了机器鱼的运动控制。实验验证了该控制器的实用性和有效性。   然后,对多关节机器鱼的倒游进行了研究。由于控制参数与倒游速度的关系较正游更为复杂,本文通过大量实验和分析,分别得出了CPG模型中各参数与倒游性能的关系。基此,通过PSO算法得到了机器鱼倒退最大直游速度以及对应的控制参数组。   最后,对本文所做的工作进行总结,并指出了今后需要进一步开展的工作。
其他文献
随着科学技术的飞速发展,研究人员所收集到的数据高速增长,体现在数据数量上的提高和维度上的增长。传统的统计学和机器学习方法可以很好的应对数据数量的增长,但是没有办法解决
日益严重的荒漠化已经成为全球范围内环境问题的焦点,而其中草场荒漠化的现象更为突出,本文对草场荒漠化的关键因素及驱动机制进行了建模分析,模拟展现了草场荒漠化过程中的突变
自适应动态规划(Adaptive Dynamic Programming,ADP)结合了现代控制理论中的最优控制和自适应控制、计算智能中的人工神经网络以及机器学习中强化学习的思想,可以解决传统动态
四足机器人机动性高、环境适应性强,在灾难救援及特种作战等领域具有重要应用价值。其数学模型具有非线性强耦合的特点,建模及控制难度大,特别是在未知不确定环境中运动时,四足机
随着社交媒体的快速发展,来自互联网的评论观点,越来越多地影响着组织和个人的购买决策制定、选举投票和市场产品设计等事宜。对于商业和个人,正面的评论观点常常意味着更高的利
随着Internet的迅速发展,基于Internet的电子商务受到人们的普遍关注,网络银行作为一种高效率低成本的网上交易手段得到了广泛地应用。网络银行系统的安全可靠是保障电子商务
随着工业4.0概念的提出和中国制造2025战略的推进,高性能的工业机器人作为制造领域的核心装备成为了我国制造业转型升级迫切需要的国之利器。交流伺服系统作为工业机器人核心
推进器是水下机器人运动的核心,对水下机器人完成水下作业,顺利回收起着至关重要的作用。传统的推进器驱动系统采用集中式控制方式,具有可靠性低,不利于系统的装配、调试、故
学位
模块化机器人具有构型复杂多变、可适应多种任务需求等特点,是近几年国内外机器人领域一个重要的研究热点。本文以国家“863”计划重点课题“机器人模块化设计过程仿真演示系
学位
无人直升机能适应复杂多变的环境,具有无人员伤亡、隐蔽性好、战场生存力高等优势,在军事和民用上有着广阔的应用前景。   本论文是在中国科学院合肥智能机械研究所重点创
学位