[发明专利]一种快速、精确的仿生机器鱼C形起动的运动控制方法

摘要

本发明公开了一种快速、精确的仿生机器鱼C形起动的运动控制方法。BCF(body and/or caudal fin，鱼体尾鳍推进式)鱼类C形起动分为弯曲阶段、保持阶段和伸展阶段三个阶段。在弯曲阶段，针对不同鱼类的形态特征和游动机理，本发明提出小尾鳍模型和大尾鳍模型；在保持阶段，本发明提出动态轨迹跟踪算法，建立约束条件，求取机器鱼各关节的关节转角；在伸展阶段，结合鱼体波理论，计算各个关节的位置坐标，控制机器鱼各关节的转动。同时，本发明设计出高低两层次闭环控制方法，用于优化机器鱼C形起动时三个阶段的过渡，控制机器鱼各关节的关节转角，实现仿生机器鱼灵活、快速、精确的C形起动。

主权项

一种仿生机器鱼C形起动的运动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，在仿生机器鱼C形起动的弯曲阶段，对于具有较小尾鳍的鱼类，建立小尾鳍模型，对于具有较大尾鳍的鱼类，建立大尾鳍模型；步骤2，通过设置小尾鳍模型与大尾鳍模型转动关节的转角限制和被动转动关节的关节转角来使仿生机器鱼达到C形；步骤3，在仿生机器鱼C形起动的保持阶段，基于动态轨迹跟踪算法重新设置每个转动关节的关节转角，以减小机器鱼受到的水的反冲力；步骤4，在仿生机器鱼C形起动的伸展阶段，根据鱼体波公式来设置转动关节的位置，以使机器鱼伸展开来。