《仿箱魨機器魚人工側線系統的仿生設計與實驗研究》是依託北京大學，由謝廣明擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：仿箱魨機器魚人工側線系統的仿生設計與實驗研究
- 項目負責人：謝廣明
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
側線系統是魚類重要感知器官，可感知周圍水流動力學特徵，獲取環境信息。設計和實現人工側線系統，將極大提高機器人的水環境感知能力。本項目擬研製具有仿生分布和水流壓力感知能力的人工側線系統並集成到仿生機器魚上；設計相應的濾波算法，準確估計各個壓力測量點的數據，提高測量精度；結合流體動力學理論，建立基於人工側線系統的機器魚游速評估算法；設計適當模式識別算法，建立三維環境下基於人工側線系統的機器魚遊動模態識別算法；研究側線系統對鄰近機器魚產生的反卡門渦街的特徵識別，套用流體渦動力學理論和數據融合算法等方法綜合地分析渦街特徵與鄰近機器魚的相對狀態信息之間的關係，建立基於人工側線系統的鄰近機器魚狀態的感知模型，為多機器魚協作控制研究提供有效的信息互動方法。本項目拓展了機械仿生的研究領域，對提高水下機器人的感知能力有重要意義。
結題摘要
側線系統是魚類重要感知器官，可感知周圍水流特徵來獲取環境信息。設計和實現人工側線系統，將極大提高水下機器人的環境感知能力。本項目設計了一套具有仿生分布和流感知能力的人工側線系統，並集成到仿箱魨機器魚上；結合流體力學理論，建立基於人工側線系統的機器魚游速評估算法；基於勢流理論建立人工側線系統感知模型，結合數據驅動的方法估計模型參數，建立二維和三維情況下基於人工側線系統的機器魚軌跡評估算法；研究人工側線系統對鄰近機器魚產生的尾渦的特徵提取算法，探究基於側線系統的鄰近機器魚多狀態信息的感知規律，為多機器魚協作控制研究提供有效的信息互動方法。本項目成果有助於拓展仿生機械的研究領域，對提高水下機器人的感知能力提供新思路和新方法。
