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公开(公告)号：CN114880815A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210798155.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，提供一种仿生机器鱼柔性关节配置方法和装置，其中方法包括：基于仿生机器鱼在游动稳定状态时的受力平衡条件，以及仿生机器鱼中的各个柔性关节的伪刚体模型，确定包含各个柔性关节的转动角的柔性鱼尾推力模型；以柔性鱼尾推力模型中各个柔性关节的转动角为控制变量，确定仿生机器鱼的游速优化模型；以仿生机器鱼的游速最高为目标，对游速优化模型进行求解，确定各个柔性关节的转动角的最优相位关系；确定仿生机器鱼的最优鱼体波曲线；基于悬臂梁弯曲模型对仿生机器鱼中的各个柔性关节进行受力分析，确定满足最优鱼体波曲线的各个柔性关节的厚度。本发明提供的方法和装置，提高了仿生机器鱼的游动速度和推进效率。
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公开(公告)号：CN113415402B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202110680206.3
申请日：2021-06-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种仿生鱼尾水下推进器，涉及水下机器人技术领域，包括：摆动机构，摆动机构包括弹性片与固定在弹性片尾端的刚性尾鳍；驱动机构，驱动机构包括舵机；传动机构、传动机构包括卷线器与连接线，连接线的两端分别固定连接弹性片的摆向两侧，卷线器与连接线固定连接；壳体，壳体包括头部壳体与尾部弹性壳体。本发明提供的仿生鱼尾水下推进器，通过舵机带动卷线器进行双向转动，卷线器通过带动连接线而驱动弹性片进行左右摆动，摆动过程中不受限于频率，不存在迟滞效应，鱼体波弯曲而连续，在水中的仿生效果好，本发明所述的仿生鱼尾水下推进器具有结构简单、控制简单、柔性好及仿生度高的优势。
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公开(公告)号：CN113753209B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110949208.8
申请日：2021-08-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种基于仿生机器鱼的仿生波动控制方法及系统，该方法包括：基于仿生机器鱼的鱼体波函数，确定所述仿生机器鱼在当前时刻的期望鱼尾摆角；基于预设映射表和所述期望鱼尾摆角，确定所述仿生机器鱼内的舵机在所述当前时刻的目标舵机转角；所述舵机用于驱动所述仿生机器鱼的鱼尾摆动；基于所述目标舵机转角，对所述仿生机器鱼在所述当前时刻的仿生波动状态进行控制；其中，所述预设映射表用于表征所述仿生机器鱼的鱼尾摆角与舵机转角之间的对应关系，该方法完全基于数据驱动，不需要求解复杂机构的运动学模型，解决了存在控制耦合的机构的控制问题，适用于具有强耦合的机构，并且简单、高效，还具有较强的实用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113753209A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110949208.8
申请日：2021-08-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种基于仿生机器鱼的仿生波动控制方法及系统，该方法包括：基于仿生机器鱼的鱼体波函数，确定所述仿生机器鱼在当前时刻的期望鱼尾摆角；基于预设映射表和所述期望鱼尾摆角，确定所述仿生机器鱼内的舵机在所述当前时刻的目标舵机转角；所述舵机用于驱动所述仿生机器鱼的鱼尾摆动；基于所述目标舵机转角，对所述仿生机器鱼在所述当前时刻的仿生波动状态进行控制；其中，所述预设映射表用于表征所述仿生机器鱼的鱼尾摆角与舵机转角之间的对应关系，该方法完全基于数据驱动，不需要求解复杂机构的运动学模型，解决了存在控制耦合的机构的控制问题，适用于具有强耦合的机构，并且简单、高效，还具有较强的实用性。
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公开(公告)号：CN115158617B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202210761610.8
申请日：2022-06-29
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，提供一种仿生机器鱼，包括主体舱、柔性关节组和尾鳍；所述主体舱内设置有动力源；所述柔性关节组的动力输入端与所述动力源的输出端动力耦合连接，所述柔性关节组的动力输出端与所述尾鳍固定连接；其中，所述柔性关节组为若干个柔性关节与刚性连杆的串联结构，用于在所述动力源的驱动下带动所述尾鳍进行摆动，驱动所述仿生机器鱼前进。本发明提供的仿生机器鱼，由于柔性关节能够在运动过程中周期性地存储和释放动力源提供的动能以及水动力的做功，减小了水阻力和运动关节引起的能量损耗，有效地提高仿生机器鱼的效率，同时通过一个动力源驱动柔性关节组，可以实现高频率地摆动，有利于提高仿生机器鱼的游速。
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公开(公告)号：CN115158617A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210761610.8
申请日：2022-06-29
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，提供一种仿生机器鱼，包括主体舱、柔性关节组和尾鳍；所述主体舱内设置有动力源；所述柔性关节组的动力输入端与所述动力源的输出端动力耦合连接，所述柔性关节组的动力输出端与所述尾鳍固定连接；其中，所述柔性关节组为若干个柔性关节与刚性连杆的串联结构，用于在所述动力源的驱动下带动所述尾鳍进行摆动，驱动所述仿生机器鱼前进。本发明提供的仿生机器鱼，由于柔性关节能够在运动过程中周期性地存储和释放动力源提供的动能以及水动力的做功，减小了水阻力和运动关节引起的能量损耗，有效地提高仿生机器鱼的效率，同时通过一个动力源驱动柔性关节组，可以实现高频率地摆动，有利于提高仿生机器鱼的游速。
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公开(公告)号：CN114880815B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210798155.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，提供一种仿生机器鱼柔性关节配置方法和装置，其中方法包括：基于仿生机器鱼在游动稳定状态时的受力平衡条件，以及仿生机器鱼中的各个柔性关节的伪刚体模型，确定包含各个柔性关节的转动角的柔性鱼尾推力模型；以柔性鱼尾推力模型中各个柔性关节的转动角为控制变量，确定仿生机器鱼的游速优化模型；以仿生机器鱼的游速最高为目标，对游速优化模型进行求解，确定各个柔性关节的转动角的最优相位关系；确定仿生机器鱼的最优鱼体波曲线；基于悬臂梁弯曲模型对仿生机器鱼中的各个柔性关节进行受力分析，确定满足最优鱼体波曲线的各个柔性关节的厚度。本发明提供的方法和装置，提高了仿生机器鱼的游动速度和推进效率。
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公开(公告)号：CN113415402A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110680206.3
申请日：2021-06-18
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种仿生鱼尾水下推进器，涉及水下机器人技术领域，包括：摆动机构，摆动机构包括弹性片与固定在弹性片尾端的刚性尾鳍；驱动机构，驱动机构包括舵机；传动机构、传动机构包括卷线器与连接线，连接线的两端分别固定连接弹性片的摆向两侧，卷线器与连接线固定连接；壳体，壳体包括头部壳体与尾部弹性壳体。本发明提供的仿生鱼尾水下推进器，通过舵机带动卷线器进行双向转动，卷线器通过带动连接线而驱动弹性片进行左右摆动，摆动过程中不受限于频率，不存在迟滞效应，鱼体波弯曲而连续，在水中的仿生效果好，本发明所述的仿生鱼尾水下推进器具有结构简单、控制简单、柔性好及仿生度高的优势。
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