《仿生機器魚高效與高機動控制的理論與方法》，是依託於中國科學院自動化研究所，由譚民、侯增廣、喻俊志、程龍、王碩主要完成的科研項目。
基本介紹
- 中文名：仿生機器魚高效與高機動控制的理論與方法
- 依託單位：中國科學院自動化研究所
- 主要完成人：譚民、侯增廣、喻俊志、程龍、王碩
- 獲獎情況：國家自然科學獎二等獎
項目簡介,影響意義,獲獎記錄,
項目簡介
該項目研究如何將魚類遊動推進模式引入仿生機器魚的設計與控制，提出了仿生機器魚建模與控制的理論和方法，為高效、低噪、節能、高機動性的水下運載器的研發提供了理論基礎。
項目的主要成果包含：
1.提出了包含形變描述和線密度描述的“基波”概念，建立仿生機器魚的魚體波模型，形成多關節仿生機器魚穩定遊動推進的控制方法體系，實現了仿生機器魚的高效、穩定的遊動。
2.提出了基於C曲線的動態軌跡法來實現仿生機器魚的高機動轉彎運動，構建了仿生機器魚三維空間複雜機動運動的智慧型控制方法，驗證了仿生機器魚浮潛、定深、快速起動、急轉彎、轉向等運動控制和仿生機器海豚滾翻運動和躍水運動。
3.提出了仿生機器魚的多連桿機構最佳化指標設計方法和基於神經網路的機構最佳化方法，通過機構最佳化有效提升了仿生機器魚遊動性能。
4.建了基於局部信息感知和有限通訊的多仿生機器魚協作框架和協調機制，實現了多仿生機器魚協作編隊、搬運、監控等作業。
影響意義
該項目的8篇代表作均發表在機器人和自動控制領域國際刊物上，代表作SCI他引485次，引文作者來自美國麻省理工大學、哈佛大學，英國帝國理工大學等，包含30餘位IEEE Fellow。項目獲授權發明專利30項，多項智慧財產權已經進行了成果轉化。研製的仿生機器魚系統被中國國內外多所大學和研究機構採用，用於其教學和科研工作。同時仿生機器魚也在北京雁棲湖、青海玉樹禪古水庫等地開展水質監測等套用研究。該項目也培育了多名學術骨幹，項目組成員先後獲得國家傑出青年基金、國家優秀青年基金資助，培養的研究生也獲得北京市優秀博士學位論文和中國科學院優秀博士學位論文。
獲獎記錄
獲2017年度國家自然科學獎二等獎。
