智慧型仿生魚設計與關鍵技術

《智慧型仿生魚設計與關鍵技術》是一本2020年出版的圖書，由國防工業出版社出版

基本介紹

• 中文名：智慧型仿生魚設計與關鍵技術
• 作者：謝廣明,王偉,李亮
• 出版時間：2020年
• 出版社：國防工業出版社
• ISBN：9787118119329
• 類別：一般工業技術
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝-膠訂

內容簡介

本書系統地介紹了仿生機器魚的系統設計、仿生運動控制與最佳化、仿生側線感知、新型電場通信與自主水下定位等若干關鍵科學和工程問題，是作者近年來在仿生機器魚領域多項前沿研究成果的提煉總結與拓展，旨在為相關科研人員與愛好者提供一個系統而全面的學習參考資料。

圖書目錄

第1章 緒論

1．1 海洋戰略和海洋工程

1．2 無人水下機器人及仿生技術概況

1．3 魚類生物學基礎

1．3．1 遊動機制

1．3．2 感知與通信

1．4 仿生機器魚研究現狀

1．4．1 推進機理研究

1．4．2 運動控制研究

1．4．3 仿生感知研究

1．5 仿生機器魚的研究意義

第2章 仿生機器魚運動學與動力學模型

2．1 運動學模型

2．1．1 推進方式

2．1．2 魚體波函式

2．1．3 軌跡規劃式運動控制

2．1．4 基於CPG模型的運動控制器

2．2 動力學模型

2．2．1 Lighthill細長體理論

2．2．2 基於準定常升力理論的模型

2．2．3 CFD方法

2．2．4 PIV方法

第3章 仿箱純機器魚

3．1 仿生對象——箱純

3．2 機械設計

3．2．1 外形設計

3．2．2 內部結構設計

3．2．3 整體結構

3．2．4 仿生鰭的製作

3．3 電氣系統設計

3．3．1 總體設計

3．3．2 主控制器——樹莓派

3．3．3 電源管理

3．4 感知系統設計

3．4．1 姿態感知

3．4．2 視覺感知

3．4．3 側線感知

3．4．4 紅外感知

3．4．5 溫濕度監測

3．4．6 電源管理

3．5 測控平台

第4章 基於CPG模型的運動及姿態控制

4．1 線性CPG控制器

4．1．1 CPG模型

4．1．2 CPG穩定性證明

4．1．3 基於CPG的多模態控制

4．2 PID控制器的設計

4．2．1 PID控制器簡介

4．2．2 仿箱鮑機器魚姿態控制策略

4．2．3 基於CPG的串級PID控制器

4．3 姿態控制實驗

4．3．1 航向角控制

4．3．2 翻滾角控制

4．3．3 俯仰角控制

……

第5章 仿生機器魚運動自主最佳化

第6章 仿生側線感知系統

第7章 水下電場通信

第8章 自主定位與導航

作者簡介

謝廣明,北京大學教授、博導。先後主持包括國家自然科學基金重點項目在內的多項科研項目，在仿生機器人及多機器人協作領域取得多項重要成果，獲得中國教育部自然科學一等獎在內的多項獎勵榮譽，擔任多項學術職務和期刊編委。仿生機器人相關的發明專利二十餘項。