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公开(公告)号：CN108839784A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810709150.8
申请日：2018-07-02
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明属于机器人技术领域，旨在解决现有鱼形机器人能耗大且游速慢的问题，本发明提供了一种金枪鱼机器人，金枪鱼机器人包括壳体和至少一部分设置在壳体内的动力装置，动力装置包括固定构件、浮沉机构、俯仰机构和摆动机构，固定构件设置在壳体内，浮沉机构、俯仰机构和摆动机构均设置在固定构件上，浮沉机构能够控制金枪鱼机器人进行上浮、下沉以及悬停，俯仰机构能够控制金枪鱼机器人进行俯仰运动以及停止，摆动机构能够控制金枪鱼机器人前进，俯仰机构和摆动机构能够共同控制金枪鱼机器人进行转向。通过这样的设置，避免了因各驱动机构相连接而产生能耗，同时提高了各驱动机构的驱动效率，从而提高了金枪鱼机器人的运动速度和运动灵活性。
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公开(公告)号：CN108334071A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201711430953.1
申请日：2017-12-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种多机器人系统无碰撞到达目标位置的方法。旨在解决现有的避障技术使得多机器人系统难以很好的适应复杂环境的问题。本发明一种多机器人系统无碰撞到达目标位置的方法，包括多机器人系统中的机器人获取激光传感器提供的距离数据，以及距离数据所对应的方向相对于机器人的当前运动方向的角度数据，在此基础上，进行最大距离阈值约束和最小距离阈值约束处理、安全通行分析处理、障碍距离影响分析处理、目标位置影响分析处理以及邻近机器人影响分析处理，得到下一步的运动方向，根据下一步的运动方向控制机器人的运动，最终使得机器人无碰撞地到达自己的目标位置。
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公开(公告)号：CN104554681B
公开(公告)日：2017-02-22
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：CN104881045A
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201510337549.4
申请日：2015-06-17
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G05D1/12
Abstract: 本发明公开了一种嵌入式视觉引导下仿生机器鱼三维追踪控制方法，首先，步骤1，设置人工地标，通过嵌入式视觉系统自主识别人工地标，结合人工地标的尺寸信息，获取目标所在的三维位置信息；步骤2，获取所述目标所在三维位置信息的深度，利用基于模糊滑模的控制方法，引导仿生机器鱼游动到目标深度并保持在目标深度游动；步骤3，所述仿生机器鱼在目标深度保持游动时，通过多阶段的定向控制，保证仿生机器鱼对目标的追踪。本发明在机器鱼运动机动灵活的基础上实现了准确的控制任务。
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公开(公告)号：CN102490885B
公开(公告)日：2014-02-19
申请号：CN201110391856.2
申请日：2011-11-30
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明公开了一种多关节机器海豚的翻滚运动控制方法。本发明通过对海豚前翻滚、后翻滚运动进行理论分析和系统研究，结合海豚游动的推进机理，提出机器海豚前翻滚、后翻滚运动的控制方法和实现步骤。由于机器海豚的前翻滚、后翻滚运动属于海豚的俯仰运动，因此本发明首先对海豚俯仰运动进行分析，将俯仰运动分为弯曲阶段和伸展阶段，并分别对两阶段进行分析，给出俯仰运动中关节转角的计算公式和关节的运动路径，控制机器海豚俯仰关节的运动。本发明能够精确控制机器海豚在运动中的俯仰角，实现机器海豚俯仰运动控制的精确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102303700B
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201110139019.0
申请日：2011-05-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明是具有嵌入式视觉的多控制面机器鱼包括鱼头、具有多个关节的柔性身体、控制板、摄像头模块、电源模块、红外传感器、深度传感器、无线通信模块、新月形尾鳍、配重铜块、充气孔、发射接收天线、开关、左、右胸鳍片、腹鳍片、背鳍片和运动控制模块；所述运动控制模块包括；左胸鳍舵机、右胸鳍舵机、四个尾部舵机、腹鳍舵机和背鳍舵机；依靠腹鳍、背鳍、胸鳍的平衡作用，保证鱼头的稳定，提高摄像头模块采集的图像质量；仿生机器鱼通过多控制面结构实现上浮下潜、侧游、倒游等多种游动方式；环境信息被传感器和摄像头模块的采集后，由ARM9核心板产生控制信号，驱动多控制面的协调运动，实现精确和灵巧的色标块追踪定位和避障。
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公开(公告)号：CN102730176A
公开(公告)日：2012-10-17
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：CN102490885A
公开(公告)日：2012-06-13
申请号：CN201110391856.2
申请日：2011-11-30
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明公开了一种多关节机器海豚的翻滚运动控制方法。本发明通过对海豚前翻滚、后翻滚运动进行理论分析和系统研究，结合海豚游动的推进机理，提出机器海豚前翻滚、后翻滚运动的控制方法和实现步骤。由于机器海豚的前翻滚、后翻滚运动属于海豚的俯仰运动，因此本发明首先对海豚俯仰运动进行分析，将俯仰运动分为弯曲阶段和伸展阶段，并分别对两阶段进行分析，给出俯仰运动中关节转角的计算公式和关节的运动路径，控制机器海豚俯仰关节的运动。本发明能够精确控制机器海豚在运动中的俯仰角，实现机器海豚俯仰运动控制的精确性。
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公开(公告)号：CN102303700A
公开(公告)日：2012-01-04
申请号：CN201110139019.0
申请日：2011-05-26
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明是具有嵌入式视觉的多控制面机器鱼包括鱼头、具有多个关节的柔性身体、控制板、摄像头模块、电源模块、红外传感器、深度传感器、无线通信模块、新月形尾鳍、配重铜块、充气孔、发射接收天线、开关、左、右胸鳍片、腹鳍片、背鳍片和运动控制模块；所述运动控制模块包括；左胸鳍舵机、右胸鳍舵机、四个尾部舵机、腹鳍舵机和背鳍舵机；依靠腹鳍、背鳍、胸鳍的平衡作用，保证鱼头的稳定，提高摄像头模块采集的图像质量；仿生机器鱼通过多控制面结构实现上浮下潜、侧游、倒游等多种游动方式；环境信息被传感器和摄像头模块的采集后，由ARM9核心板产生控制信号，驱动多控制面的协调运动，实现精确和灵巧的色标块追踪定位和避障。
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公开(公告)号：CN101456341B
公开(公告)日：2010-09-08
申请号：CN200710179382.9
申请日：2007-12-12
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 一种多模态仿生两栖机器人，包括头部、可替换轮桨/鳍肢机构、推进单元和尾柄复合驱动机构。在水中，推进单元和尾柄复合驱动机构往复摆动在水平面内仿鱼推进，转体机构将推进单元和尾柄复合驱动机构旋转90°，将仿鱼推进换成仿海豚式游动；鳍肢机构协助尾部推进完成前进、后退、转弯和俯仰，轮桨机构协助机器人转弯；在陆地，鳍肢机构连续旋转使机器人在地面爬行，其连续转动时，仿轮式机构的运动，提高运动速度，并有越障能力，且被动轮减小陆地活动时的阻力。分别位于头部和推进单元的两个液位传感器使机器人实时感应自身所处环境，当水陆环境变化时，主控制板根据液位传感器信息，采用相应运动策略，完成陆地和水中运动模式之间的智能切换。
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