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智能仿生鱼设计与关键技术

智能仿生鱼设计与关键技术
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作者: 著 , 著 , 著
出版社: 国防工业出版社
2020-08
版次: 1
ISBN: 9787118119329
定价: 59.00
装帧: 精装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 194页
分类: 工程技术
1 张插图图片
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  •   《智能仿生鱼设计与关键技术》以仿生机器鱼的研制为例，介绍了仿生鱼的系统设计、运动控制与优化、仿生侧线感知，水下电场通信与水下自主定位等仿生机器鱼研究的若干关键科学和工程问题。希望通过对这些关键问题的介绍，为相关领域的科研人员与机器人爱好者提供一个系统而全面的学习参考资料。 第1章 绪论
    1．1 海洋战略和海洋工程
    1．2 无人水下机器人及仿生技术概况
    1．3 鱼类生物学基础
    1．3．1 游动机制
    1．3．2 感知与通信
    1．4 仿生机器鱼研究现状
    1．4．1 推进机理研究
    1．4．2 运动控制研究
    1．4．3 仿生感知研究
    1．5 仿生机器鱼的研究意义

    第2章 仿生机器鱼运动学与动力学模型
    2．1 运动学模型
    2．1．1 推进方式
    2．1．2 鱼体波函数
    2．1．3 轨迹规划式运动控制
    2．1．4 基于CPG模型的运动控制器
    2．2 动力学模型
    2．2．1 Lighthill细长体理论
    2．2．2 基于准定常升力理论的模型
    2．2．3 CFD方法
    2．2．4 PIV方法

    第3章 仿箱纯机器鱼
    3．1 仿生对象――箱纯
    3．2 机械设计
    3．2．1 外形设计
    3．2．2 内部结构设计
    3．2．3 整体结构
    3．2．4 仿生鳍的制作
    3．3 电气系统设计
    3．3．1 总体设计
    3．3．2 主控制器――树莓派
    3．3．3 电源管理
    3．4 感知系统设计
    3．4．1 姿态感知
    3．4．2 视觉感知
    3．4．3 侧线感知
    3．4．4 红外感知
    3．4．5 温湿度监测
    3．4．6 电源管理
    3．5 测控平台

    第4章 基于CPG模型的运动及姿态控制
    4．1 线性CPG控制器
    4．1．1 CPG模型
    4．1．2 CPG稳定性证明
    4．1．3 基于CPG的多模态控制
    4．2 PID控制器的设计
    4．2．1 PID控制器简介
    4．2．2 仿箱鲍机器鱼姿态控制策略
    4．2．3 基于CPG的串级PID控制器
    4．3 姿态控制实验
    4．3．1 航向角控制
    4．3．2 翻滚角控制
    4．3．3 俯仰角控制
    ……
    第5章 仿生机器鱼运动自主优化
    第6章 仿生侧线感知系统
    第7章 水下电场通信
    第8章 自主定位与导航
  • 内容简介:
      《智能仿生鱼设计与关键技术》以仿生机器鱼的研制为例，介绍了仿生鱼的系统设计、运动控制与优化、仿生侧线感知，水下电场通信与水下自主定位等仿生机器鱼研究的若干关键科学和工程问题。希望通过对这些关键问题的介绍，为相关领域的科研人员与机器人爱好者提供一个系统而全面的学习参考资料。
  • 目录:
    第1章 绪论
    1．1 海洋战略和海洋工程
    1．2 无人水下机器人及仿生技术概况
    1．3 鱼类生物学基础
    1．3．1 游动机制
    1．3．2 感知与通信
    1．4 仿生机器鱼研究现状
    1．4．1 推进机理研究
    1．4．2 运动控制研究
    1．4．3 仿生感知研究
    1．5 仿生机器鱼的研究意义

    第2章 仿生机器鱼运动学与动力学模型
    2．1 运动学模型
    2．1．1 推进方式
    2．1．2 鱼体波函数
    2．1．3 轨迹规划式运动控制
    2．1．4 基于CPG模型的运动控制器
    2．2 动力学模型
    2．2．1 Lighthill细长体理论
    2．2．2 基于准定常升力理论的模型
    2．2．3 CFD方法
    2．2．4 PIV方法

    第3章 仿箱纯机器鱼
    3．1 仿生对象――箱纯
    3．2 机械设计
    3．2．1 外形设计
    3．2．2 内部结构设计
    3．2．3 整体结构
    3．2．4 仿生鳍的制作
    3．3 电气系统设计
    3．3．1 总体设计
    3．3．2 主控制器――树莓派
    3．3．3 电源管理
    3．4 感知系统设计
    3．4．1 姿态感知
    3．4．2 视觉感知
    3．4．3 侧线感知
    3．4．4 红外感知
    3．4．5 温湿度监测
    3．4．6 电源管理
    3．5 测控平台

    第4章 基于CPG模型的运动及姿态控制
    4．1 线性CPG控制器
    4．1．1 CPG模型
    4．1．2 CPG稳定性证明
    4．1．3 基于CPG的多模态控制
    4．2 PID控制器的设计
    4．2．1 PID控制器简介
    4．2．2 仿箱鲍机器鱼姿态控制策略
    4．2．3 基于CPG的串级PID控制器
    4．3 姿态控制实验
    4．3．1 航向角控制
    4．3．2 翻滚角控制
    4．3．3 俯仰角控制
    ……
    第5章 仿生机器鱼运动自主优化
    第6章 仿生侧线感知系统
    第7章 水下电场通信
    第8章 自主定位与导航
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