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公开(公告)号：CN104554681A
公开(公告)日：2015-04-29
申请号：CN201410838407.1
申请日：2014-12-30
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明公开了一种机器海豚的运动控制方法，包括：加速阶段、上浮阶段、出水阶段、飞行阶段、入水阶段共5个阶段，其中加速阶段采用攻角算法，将尾鳍的攻角控制在最佳的角度，最大化推进力，从而使机器海豚达到最高游速；在其余4个阶段，通过调整每个过程中机器海豚的姿态、速度、方向等参数使机器海豚达到最大的跃出水面的高度。本发明的方法可以使机器海豚达到每秒数倍体长的高速度，比现有速度大幅度提升，从而首次完成了仿生机构推进下的机器海豚跃出水面的动作。
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公开(公告)号：CN102745320B
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201210262605.9
申请日：2012-07-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明公开了一种仿鲹科机器鱼倒游运动的控制方法。该方法基于中枢模式发生器(Central Pattern Generator，CPG)控制机器鱼的游动。首先根据鱼类游动的特征，构建CPG链式网络拓扑结构，以减少CPG参数数量，降低模型复杂度。然后通过合理调整CPG模型的参数，使得CPG模型的输出信号满足：在机器鱼鱼头至鱼尾的方向上，机器鱼舵机的控制信号的相位依次滞后，幅值依次减小，从而产生后向推进力，实现机器鱼的倒游。本发明对深入理解鱼类的倒游运动机理具有促进作用，同时为丰富水下机器人的运动模态、提高其机动能力提供指导。
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公开(公告)号：CN104298996A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201410389317.9
申请日：2014-08-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
CPC classification number: G06K9/6296 , G06K9/4652 , G06K2209/21
Abstract: 本发明涉及一种应用于仿生机器鱼的水下主动视觉跟踪方法，包括基于嵌入式视觉系统的自主目标识别与目标定位的步骤如下：步骤S1：数字摄像头采集数字水下图像；步骤S2：基于颜色特征、形状特征、轮廓特征其中的一种对水下图像进行目标识别，获取颜色特征、形状特征、轮廓特征其中的一种的水下目标区域；步骤S3：对颜色特征、形状特征、轮廓特征其中的一种的水下目标区域，采用加权颜色直方图对目标进行特征描述，并根据目标特征描述实现对水下目标定位。本发明不需要对图像预处理，计算量较小，实时性好，定位较精确，适用于系统资源有限、环境相对简单的场景；还适用于不同环境下的主动视觉跟踪，特别是仿生机器鱼上的嵌入式视觉应用。
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公开(公告)号：CN102730176B
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201210229827.0
申请日：2012-07-04
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 一种模块化的仿生机器海豚的推进机构，包括：一骨架，一固定在骨架一侧的直流电机，一固定在直流电机输出轴上的传动齿轮，一与传动齿轮相啮合的小齿轮，一与小齿轮相固定的主轴，一套由主轴驱动的曲柄滑块机构和一套由曲柄滑块机构中的滑块驱动的齿轮齿条机构。本发明通过对直流电机的控制，模拟典型的海豚背腹式波动运动，依靠直流电机单方向的旋转就能实现机器海豚的拍动运动，通过改变电机的转速实现对机器海豚尾部摆动频率的调节。该推进机构结构简单，重量较轻，不仅易于串联构成多关节机器海豚的尾部拍动机构实现在竖直面的背腹式运动，而且可以作为机器鱼的推进机构实现侧向摆动，模仿鱼类游动时不用克服自身重力，能够减小功率损耗。
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公开(公告)号：CN102411307B
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201110390702.1
申请日：2011-11-30
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05B13/04
Abstract: 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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102962843A
公开(公告)日：2013-03-13
申请号：CN201210511191.9
申请日：2012-12-03
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明公开了一种跃水机器海豚，其特征在于：它包括刚性躯干壳体，设置在所述刚性躯干壳体上的刚性铝制骨架、背鳍，设置在所述骨架上的颈关节机构、平衡滑块机构、胸鳍机构、控制电路板、背腹式推进机构，设置在所述颈关节机构上的头部外壳，设置在平衡滑块机构上的电源装置，设置在所述胸鳍机构上的胸鳍，设置在所述背腹式推进机构上的尾柄壳、尾鳍。本发明通过直流电机和舵机输出运动，实现头部俯仰摆动、左右胸鳍两自由度转动、尾部两关节上下摆动，最终实现机器海豚跃出水面。本发明一方面为研究海豚运动的水动力学、游动机理及控制方法提供实验平台；另一方面，为研制高效、快速的水下推进器提供技术基础。
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公开(公告)号：CN101776863B
公开(公告)日：2011-07-27
申请号：CN200910237782.X
申请日：2009-11-17
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明为一种胸鳍推进型机器鱼的运动控制方法，利用多个中枢模式发生器组成机器鱼的运动控制网络，且每个中枢模式发生器由单个振荡神经元加上输入饱和函数和输出放大函数组成；将激励信号送入第一输入饱和函数和第二输入饱和函数，第一输入饱和函数对激励信号进行频率转换得到中枢模式发生器的固有频率；第二输入饱和函数对激励信号进行振幅转换得到固有振幅；对固有频率和固有振幅进行状态变量间的相互抑制以及振荡神经元间的耦合处理，生成膜电势信号，将膜电势信号送入输出放大函数，输出放大函数对膜电势信号进行比例放大和限幅处理，生成并将突触连接信号送入胸鳍的舵机上，从而使胸鳍驱动轴带动胸鳍在0-360度范围内作往复运动。
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公开(公告)号：CN101870109A
公开(公告)日：2010-10-27
申请号：CN200910082083.2
申请日：2009-04-22
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明为一种仿鱼游动机器人运动控制装置及方法，由尾部关节CPG单元和胸鳍CPG单元耦合而成的CPG模型，该模型由十个非线性振荡器构成，各个振荡器的激励门限值不尽相同。通过饱和函数调节各个振荡器的频率和幅值，协调CPG模型的输入激励信号，改变CPG网络的输出行为，控制机器人实现不同的运动模式。将这种控制方法最终在嵌入式微处理器中集成，能够在线实现仿鱼游动机器人的水下运动控制。
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公开(公告)号：CN109594984B
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN201811533675.7
申请日：2018-12-14
Applicant: 青海大学 , 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供了一种光卤石矿层厚度测量与样品采集装置，包括：采样器、稳定架、自锁手摇绞盘；其中，所述采样器包括至少一根管件和标尺，所述管件为中空结构，其侧壁上具有一缺口，标尺楔形嵌入到管件的缺口中，并且标尺为透明的；所述稳定架包括固定支架、延伸支架和套筒；所述延伸支架与所述固定支架固定连接，所述套筒固定在所述延伸支架上，所述套筒的轴线位于竖直方向上，所述采样器径直穿过所述套筒，使所述采样器顺利插入光卤石矿层中；所述自锁手摇绞盘固定在所述延伸支架上，钢丝绳缠绕在所述自锁手摇绞盘上，并与所述采样器牵连，所述钢丝绳能够带动所述采样器上升。本发明测量精度高，使用方便，可以同时采样。
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公开(公告)号：CN116069025A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202211651859.X
申请日：2022-12-21
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 本申请公开了一种多仿生机器鱼系统编队控制方法和装置，方法包括：确定任一仿生机器鱼在当前时刻的触发误差，并基于触发误差确定任一仿生机器鱼在当前时刻的事件触发函数值；在事件触发函数值满足预设条件的情况下，将当前时刻作为触发时刻，基于任一仿生机器鱼以及任一仿生机器鱼对应的近邻仿生机器鱼在触发时刻的状态信息，以及领航者在触发时刻的状态信息，确定任一仿生机器鱼在触发时刻的一致性编队控制律；基于任一仿生机器鱼在触发时刻的一致性编队控制律，对任一仿生机器鱼进行控制。本申请提供的方法和装置，可以减小各个仿生机器鱼之间的通讯能耗，增加各个仿生机器鱼的续航时间。
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