第一届机器鱼比赛简介

机器鱼水球比赛中“非精确”策略的探析

此，编写策略时要考虑到比赛过程中可能遇到的所有情况！策略的优良就成为比赛的关键。既然是以进球为最终目的，那么如何让鱼在最短时间内进球就成为编写策略的重点。理论上只需使 “ ”始终鱼
顶球到球门一侧的过程。
图３ “ ”在半圆外，朝向球心游动鱼
这样看来， “非精确 ” 策略的编写其实很
简单：首先，将 “ ”与球的相对位置简单分为鱼
“ ” 在球前利于进攻和在球后不利进攻。当鱼 “ ”在球前利于进攻时，先设定一个距离分界鱼线，例如：以球的半径ｒ为单位，定分界线为距离设
技术应用
ＴｅｈｉｕｎｐｉａｉｎｃｎｑｅａｄＡｐｌｃｔｏ
机器鱼水球比赛中 ¨ 非精确＂策略的探析
王小伟
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０引言．
（陆军航空兵学院机械工程系，北京１１２）０３１
娜
２世纪是海洋开发的世纪，水下机器人在海洋１环境研究、海洋资源探测和开发等民用领域和海洋军事方面具有广阔的应用前景和巨大的潜在价值，
吸引了人们更多的注意力。鱼类的游动方式具有高
阔的空间 …。
图１机器鱼

仿生机器鱼的研究与开发(1)

自动化理论、技术与应用２．３仿生机器鱼的研制图１ＤＲＡＰＥＲ实验室的ＶＣＵＵＶ第一条仿生机器鱼是ＭＩＴ海洋工程系的Ｔｒｉａｎｔａｆｙｌｌｏｕ研究组研制的ＲｏｂｏＴｕｎａ：Ｃｈａｒｌｉｅ．Ｉ，该机器鱼是一条长约１．２米，由２８４３个零件组成的机器金枪鱼，由６个驱动电机驱动，能够像真鱼一样游动【３０１。

１９９８年，ＤＲＡＰＥＲ实验室基于ＲｏｂｏＴｕｎａ完成了ＶＣＵＩⅣ。

美国东北大学海洋科学中心利用形状记忆合金（ＳＭＡ）和链杆机构开发了波动推进的机器鳗鱼。

美国新墨西哥大学ＭｅｔｈｒａｎＭｏｊａｒｒａｄ研究小组将高分子电解质离子交换膜（ＩＥＭ）镀在金属薄片上，通过外加电场实现人工合成肌肉的运动，产生鳗鱼的游动方式。

日本名古屋大学研制出采用形状记忆合金驱动的微型身体波动式水下推进器和压电陶瓷驱动的双鳍鱼型微机器人。

日本运输省船舶技术研究所（ＮＭｍ）研制的一系列机器鱼中的ＵＰＦ－２００１，旨在研究机器鱼的高性能和多用途。

日本东海大学Ｋａｔｏ实验室为了研究人工胸鳍机动性和推进性能而研制的测试平台：人工胸鳍黑鲈鱼。

三菱重Ｉ（ＭＨＩ）开始生产面向市场的机器腔棘鱼和用于观赏的金色鲤鱼外形机器鱼。

图２三菱公司的机器腔棘鱼中国科学院自动化研究所与北京航空航天大学机器人研究所联合开展了“多微小型仿生机器鱼群体协作与控制的研究”，研制了多种类型的仿生机器鱼。

北京航空航天大学机器人研究所成功使用仿生机器鱼ＳＰＣ．ＩＩ对福建东山县郑成功战舰遗址５０００平方米的海域进行水下探测口¨。

图３ＳＰＣ—ＩＩ仿生机器鱼３ＣＡＳＩＡ仿生机器鱼研制进展仿生机器鱼的研究与开发中科院自动化所在仿生机器鱼方面开展了仿鱼水下运动控制理论、多机器鱼协调控制、自主避障控制、上浮下潜控制、视觉导航控制等多方面开展工作。

３．１仿生机器鱼运动控制与协调方法针对公式（１）所示的鳇科鱼类推进模型进行了仿生机器鱼的控制算法设计。

ｙ幻咖（ｘ，ｆ）警￡（ｃ１戈＋ｃ２碧镎如【意域ｌｚ＋ｃ谢）】（１）。

仿真机器鱼抢球大作战比赛策略的研究

第３０卷第７期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１３）０７ — ０３１２ — ０５
计
算
机
仿
真
２０１３年７月
仿真机器鱼抢球大作战比赛策略的研究
龙海楠，李淑琴，安永跃
（北京信息科技大学计算机学院，北京１００１０１）摘要：针对北大机器鱼平台中“ 抢球大作战” 项目控制量多，多机器鱼间协作及对抗性强，以及场地设置和比赛规则变化快等
ＬＯＮＧＨａｉ－ｎａｎ，ＬＩＳｈｕ－ｑｉｎ，ＡＮＹｏｎｇ－ｙｕｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｅｄａｔｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｌｆｅｘｉｂｌｅ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｏｐｐｏｓａｂｉｌｉｔｙｍｕｌｔｉ —ｒｏｂｏｉｆｓｈｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔ — ｅｇｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｏｆｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓａｍｏｎｇｔｈｅｒｏｂｏｉｆｓｈａｎｄｗｉｎｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｉｆｎａｌｌｙ

捕鱼大赛打鱼机详细说明书

设备特点
高清大屏幕
设备搭载高清大屏幕，提供清晰逼真的画面效果，让玩家仿佛置身于广阔的海洋之中。
逼真音效
设备采用环绕立体声音效技术，模拟各种海洋声音，如鱼儿游动、水波荡漾等，让玩家更加能够模拟不同鱼种的游动和捕获难度，提供更加真实的游戏体验。
维修后应进行设备测试，确保打鱼机恢复正常工作状态。
04
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用户反馈与建议
用户使用体验
用户A
这款打鱼机真的很好玩，画面清晰，操作简单，让我感觉像是在真实的捕鱼场景中。
用户B
我觉得这款游戏很有挑战性，需要技巧和耐心，每次捕到鱼都让我很有成就感。
用户C
我不太喜欢这款游戏，感觉画面有点卡顿，操作也不太流畅。
结算与下机
当玩家决定结束游戏时，需要按下结算按钮，设备将根据玩家的得分和游戏规则计算出实际收益，玩家可以按照机器的提示进行下机操作。
注意事项
安全须知
确保机器区域没有其他闲杂人员，避免发生意外事故。
合理使用
遵循游戏时间安排，避免过度沉迷游戏。
维护保养
定期对设备进行清洁和保养，保证设备的正常运行。
捕鱼大赛打鱼机详细说明书
目录
• 设备概述 • 设备操作说明 • 游戏规则说明 • 安全与维护说明 • 用户反馈与建议
01
设备概述
设备简介
捕鱼大赛打鱼机是一款模拟真实捕鱼场景的娱乐设备，通过高清大屏幕和逼真的音响效果，让玩家身临其境地感受捕鱼的乐趣。
该设备采用先进的感应技术，能够模拟不同鱼种的游动和捕获难度，提供更加真实的游戏体验。
常见问题及解决方案
问题一
无法开机：检查电源是否正常，如有问题请联系维修人员。

仿真机器鱼抢球博弈策略的研究.doc

仿真机器鱼抢球博弈策略的研究-摘要：针对国际水中机器人大赛2D仿真项目抢球博弈，提出了一种基于场地区域划分的运球策略。

该策略合理利用比赛场地，进行区域划分，在直线运球时设置多个中间目标点降低了运球误差，以及在狭窄区域利用仿真机器鱼的身体、鱼鳍和鱼尾等鱼体各部位进行运球。

此策略避免了因鱼体与场地边缘相互作用而导致的失真现象，提高了进球效率。

关键词：机器鱼；2D仿真；区域划分；运球策略一、前言近年来，随着仿生学和机器人技术的发展，仿生机器人取得了很大的进步。

鱼类在游动的时候具有高推进效率和机动性、低噪声、高隐蔽性等优点[1]，这些优点引发了研究鱼类的运动机理和开发仿鱼类水中机器人的热潮。

URWPGSim2D仿真平台提供了一种仿生机器鱼的实时仿真系统，它可以模拟仿生机器鱼的游动规律和位姿变化，验证仿生机器鱼协作算法与执行任务的策略。

在此基础上，国际水中机器人联盟组织了国际水中机器人大赛，并设立2D仿真项目。

抢球博弈是在URWPGSim2D仿真平台版本更新后新增的2D仿真项目，任务较为复杂，对抗性强，尤其是系统随机产生的模拟水波以及仿真机器鱼和场地边缘相互作用时的失真情况，导致了鱼体坐标和位姿的跳变[2]，使仿生机器鱼对水球的控制难度提高了很多。

此项比赛目前还没有优势较为明显的策略，因此本文提出了一种基于比赛场地区域划分的仿真机器鱼运球策略以解决这些问题。

二、抢球博弈比赛平台简介2D仿真抢球博弈比赛平台是URWPGSim2D仿真平台中的一个对抗类比赛项目。

它由两支队伍参与，每支队伍有2条仿生机器鱼，初始状态时呈对称分布在左、右半场，场中共有9个仿真水球，3个蓝色水球（编号为0、1、2，每球各3分）位于场地正中央，2个红色水球（编号为7、8，每球各2分）位于场地中线上下方，4个紫色水球（编号为3、4、5、6，每球各1分）位于场地四角。

左、右各有一个球门，在初始状态时，各队球门都在其身后，通过计算10分钟内机器鱼的进入己方球门的所有球对应的总分判定胜负，分数高者获得胜利。

机器鱼

• 鱼类之所以能造成如此高效率的推进力量，是由于来自尾鳍整合背后涡流的方式。这些涡流的强度随着尾鳍的力量而增加，但是它们的旋转轴方向一直都是垂直于鱼体前进的方向，也就使形成有效推力的喷流平行于鱼体前进的方向。
一个摆动周期产生反卡门涡街的过程
(a) 尾鳍先以摆动造成一个大涡流； (b) 迅速的顶端摆动造成一个相反方向的涡流； (c) 下摆之后的尾鳍使两个涡流相遇； (d) 相供的两个涡流形成一柱强力的向后喷流，并相互减弱其涡流强度。
BCF推进方式 (a)鳗行式
(b)鳟行式
(c) 鲉行式
3 鲹科类推进机理
• 在有流速流场里的非流线型物体，会沿来流的方向在其后面形成一连串交错而反向的尾涡，即卡门涡街。通过观察，人们发现BCF推进方式中摆动尾鳍后同样有尾涡串的存在，但和卡门涡街恰好相反，称为反卡门涡街。反卡门涡街形成一种类似喷流的流动，这种喷流平行于鱼体前进的方向，产生推力。
外形
由于d图有最小阻力，故设计参照d图
UPF-2001机构
• PF-600机构
• VCUUV机构
一种机器鱼本体机构图
• 机器鱼实物图
机械鱼的未来
• 随着科学技术的发展，人类对海洋的开发和利用不断增强，适应各种非结构化环境的水下机器人将会得到迅猛的发展。作为一种新型的水下运载器，与传统推进器相比较，仿生机器鱼以其效率高、机动性好、噪音低、对环境扰动小的优势将在以下等领域得到广泛应用 .
• MPF (Median and/or Paired Fin)推进方式：它主要是利用除了尾鳍之外的一些鱼鳍划动向前推进，如胸鳍、腹鳍、臀鳍、背鳍等。这类鱼较少，大多数的鱼类只是利用这些鳍来保持平衡和控制转向。
• 据统计，大约只有15%的鱼类采用BCF推进方式以外的其他方式推进。由于MPF推进方式速度慢、效率低，因此我们把研究的重点放在BCF推进方式中在速度、加速度和可操控性上有最好的平衡的鲹科模式。

仿生学中的机器鱼研究

仿生学中的机器鱼研究随着科技的不断发展，人类越来越能够模仿自然的形态和动作，而仿生学就是将科技与自然相结合的一门学科。

而在仿生学中，机器鱼的研究是一个备受关注的领域。

机器鱼通过学习鱼类的游动方式，利用先进的技术，成功地进行了模拟。

在本文中，将会介绍机器鱼研究的发展历程、原理以及未来的应用前景。

一、机器鱼研究的发展历程机器鱼的研究起源于上个世纪八十年代，当时，法国Toulon研究所的一组科学家研制出了第一个机器鱼。

虽然这只机器鱼只能进行直线游泳，但这标志着机器鱼领域得以开始。

之后，日本的一所大学进行了更深入的机器鱼研究。

他们研制出的机器鱼，不仅能够进行直线游泳，而且还可以进行弧线游泳和转向等操作。

在后来的研究中，他们实现了机器鱼会通过跳跃来实现避开障碍物的效果，从而让机器鱼看起来更像真实的鱼类。

二、机器鱼模拟原理在仿生学中，机器鱼是通过模拟鱼类运动的方式来实现的。

机器鱼的结构通常包括了鱼类的主要器官，如鳍和尾巴。

此外，它还有一个内部控制系统，能够让机器鱼自主地控制运动。

机器鱼通过一些传感器，如运动传感器和距离传感器，可以从周围环境中收集信息，然后通过控制系统对其处理，最终实现机器鱼的自主运动。

三、机器鱼的应用前景机器鱼的应用前景是非常广泛的。

在工业领域，机器鱼可以作为一种新型的水下机器人，实现深海勘探和维修工作。

在船舶领域，机器鱼可以作为一种有效的船体检测工具，帮助船舶的维护和保养。

医疗领域方面，机器鱼可以作为一种辅助治疗工具。

例如，利用机器鱼在水中控制游动，可以实现让骨折患者进行水中康复训练，从而达到更好的疗效。

在科研领域，机器鱼也可以作为实验工具，帮助科学家们进行相关研究。

例如，在环境保护方面，通过研究机器鱼对水域环境的影响，可以更好地保护水域环境。

总之，机器鱼领域的研究才刚刚开始，未来还有很多应用前景。

随着科技的不断发展和人们对未知领域的探索，机器鱼将会在更多的领域得到应用。

水中机器鱼大赛技术文档

参赛学校：*大学参赛队名：水中机器鱼队参赛工程：水中机器人全局视觉水球2VS2文档容:摘要本文章是参加2015年中国水中机器人大赛。

本文描述了软件功能介绍，硬件介绍，根本操作，策略编写，策略加载。

引言今年来理工学院十分重视机器人比赛团队的建立，训练和参赛，并特地提供了实验室，给予了大量人力，物力和财力支持，以鼓励有兴趣的同学们投入到相关的学习和研究中。

我队主要致力于机器智能的研究。

在机器人的研究方面，着重于机器人编程软件及组装方面。

在仿人形机器人中，我们队主要熟悉MURobot大平台〔含小平台〕，摄像头驱动，CP210*驱动安装及应用，并用C++语言编写策略，使仿真鱼在水中完成各项任务。

机器鱼的控制，相当于参照一条真正鱼的行动方式，需要“眼睛〞来识别，需要“尾巴〞来获得动力，需要一个“脑子〞做决策。

我们针对实体鱼来说明一下，“眼睛〞就是我们鱼池上方的摄像头，动力就是鱼体的舵机，决策的“脑子〞就是我们的程序比赛规则如下：裁判鸣哨开球后，所有的机器鱼由各参赛队员手动启动。

在裁判哨声前抢先启动的机器鱼将被警告，二次警告后将被移离比赛场地，不得再参加比赛。

比赛分上下两个半场。

在上半场开场时，A队机器鱼从靠近水球点出发，B 队机器鱼从本方球门处出发，以表达开球优势；同理，在下半场开场时，B队机器鱼从靠近水球点出发，A队机器鱼从本方球门出发。

假设有一方进球后，则重新开球。

被进球方的机器鱼从靠近水球点出发，进球方的机器鱼则从本方球门出发。

机器鱼要求：机器鱼游动方向定义为长度，摆动方向定义为厚度，两者垂直方向定义为高度。

头部长度：150-180mm头部高度：60-90mm头部厚度：30-50mm尾部长度〔不包括尾鳍〕：160-190mm，尾部高度厚度不得超过头部尾鳍长度：沿长度方向50-80mm，沿高度方向90-120mm胸鳍尾鳍材料：采用较硬塑料材料，不得用金属材料，以免比赛中刮坏尾部材料：尾部统一使用橡胶皮套机器鱼颜色为黑色，可以在机器鱼的尾鳍侧面粘贴学校的名称、标志或编号，以区别不同球队的机器鱼。

北京大学科技成果——RoboLab-Edu自主仿生机器鱼

北京大学科技成果——RoboLab-Edu自主仿生机器鱼项目简介本项目产业化的市场定位为便于携带、操作性强、可进行编程及二次开发的教育行业。

RoboLab-Edu自主仿生机器鱼以热带盒子鱼为原型，采用单关节仿生尾鳍取代无刷推进器，有效降低设备运行噪声的同时节省了能量消耗；设备外壳采用光敏树脂材料3D打印制成，兼具轻便度与硬度；通过重力滑块机构实现设备的上浮下潜，控制更为灵活，具有水下图像识别、水声通信、路径规划等多种智能功能，最大下潜深度可达60m。

此机器鱼的主要特点：1.节能高效：采用单关节仿生尾鳍作为动力源，利用反卡门涡街的驱动原理，仿生推进效率高达80%；2.仿生设计：模拟热带盒子鱼的外形与游动方式，机动性强，有效降低对水下环境的扰动；3.安全可靠：采用整体开放，局部密封的设计，配备红外避障传感器及照明灯，具有低电量返航、失联返航等功能；4.二次开发：预留防水航插接口，可搭载PH、温度等外接传感器，开发新的功能。

应用范围RoboLab-Edu具有操作性强、代码开源等优势，适用于高校科研、中小学机器人教育等用途。

可完成运动控制理论验证，包括机械机构设计、电子电路、算法优化以及多机器人编队等任务。

RoboLab-Edu单关节仿生机器鱼根据应用场景和使用需求，除高精度GPS、九轴姿态传感器以及水声通信等标准模块外，还可以搭载多种水质传感器，进一步丰富产品功能，将其升级为小型水下科研平台。

项目阶段本项目已经做出工程机，可根据实际需求进行定制化开发。

主要性能参数如下：1.续航能力：2小时2.最大下潜深度：60m3.导航：GPS4.通信方式：水声通信5.控制距离：10m6.最大巡游速度：两倍体长每秒7.最大负载能力：1kg知识产权已申请相关专利。

合作方式技术服务。

Robocon机器人大赛历届比赛情况

印度·普内
哈尔滨工业大学代表中国参加国际赛。没有给任何对手任何的机会，5场比赛都以相当稳定的18秒5的惊人成绩，干净漂亮地结束了每一场比赛，稳健地走上了冠军领奖台，为中国实现“三连冠 ”。
日本·东京
电子科技大学代表中国队出征亚太区国际比赛，夺得冠军，实现 “四连冠”！
埃及·开罗
由于国际赛主办方的某些原因，泰国一队、泰国二队分别获得比赛的冠亚军。
第5届
2006
1.比赛主题源于著名的吉隆坡标志性建筑--双子塔；修建双子高 2.比赛的意图是以一组机器人用聚苯乙烯积木模仿建造双子塔塔及其周边建筑。首先建成双塔之一和两个“天桥”桥墩的参赛队，实现了“竣工”，将获得胜利。
第6届
2007
1.比赛主题源于黄帝造指南车的故事，首次采用类似圆形的自动区场地；华夏之光 2.比赛要求参赛队操作代表皇帝的手动机器人与代表工匠的自动机器人配合，把木块放到“战车”上并占有它。最先占有场地中央的“战车”建成V字形“指南车”的参赛队获胜。
第1届
2002
第2届
2003
1.比赛以太空征服为主题，场上悬挂着多个篮筐，象征太空； 2.比赛的意图是将藤球射入9个篮筐内；每一个篮筐包含3个排太空征服者列成三角形的网袋，按照得分情况判定比赛的输赢；如某参赛队将球射入包括中心篮筐3个网袋在内的所有篮筐，或者它的得分比对手高时，该队将被视为获胜。
梅地亚影视中心
冠军：华中科技大学亚军：国防科技大学季军：哈尔滨工业大学电子科技大学
哈尔滨工程大学
冠军：电子科技大学亚军：国防科技大学季军：华中科技大学北京科技大学
冠军：电子科技大学亚军：国防科技大学国防科学技术大学季军：哈尔滨工程大学太原工业学院

无限挑战节目名单一览表

E02 051105 赛车挑战赛 E03 051112 消防车vs人手灭火对抗特辑第1部 E04 051119 消防车vs人手灭火对抗特辑第2部 E05 051126 落叴清扫机vs人手清扫落叴 E06 051210 和心算王对决&啊哈游戏——Super Junior 神童 E07 051217 QUIZ达人&马逢春登场 E08 051224 圣诞特辑——HAHA E09 051231 年末特辑
ห้องสมุดไป่ตู้
E129 081108 有氧健美操特辑（1） E130 081115 有氧健美操特辑（2） E131 081122 有氧健美操特辑（3） E132 081129 有氧健美操特辑（4）+ 2009年历拍辑（上） E133 081206 2009年历拍辑（中） E134 081213 2009年历拍辑（下） E135 081220 you&me演唱会准备篇 E136 081227 you&me演唱会（上）
E14 050723 消防车警叵vs人体噪声——李全 (挑战未成功)
E16 050806 夏季特辑:在鬼癿家里丌能叫喊——金钟国Jewelry (挑战未成功) E17 050813 在输送带上运送煤炭——车胜元 E18 050820 精彩场面BEST5 E19 050827 推土机vs人工推车——李凡秀 E20 050903 雪橇犬vs人工拉雪橇——金钟国 E21 050910 高空60秒——郑俊河 E22 050917 艾斯波伊藤-日本喜剧演员特辑——艾斯波伊藤赵惠莲 E23 050924 莎拉波娃-俄罗斯网球选手特辑第1部——Sharapova具俊晔 E24 051001 莎拉波娃-俄罗斯网球选手特辑第2部—— Sharapova具俊晔 E25 051008 和女高中生拗手瓜——孔炯轸 E26 051015 机劢游戏上涂唇膏——Sugar E27 051022 精彩场面第二季无理癿挑战 E01 051029 棒球挑战赛

仿生机器鱼

Lobster robot潜在应用是在有海浪和海流的浅水区域进行自主排雷作业和侦探任务.机器龙虾采用8条三自由度的腿推进, 每条腿采用以镍钛诺合金为材料的人工肌肉为驱动器, 并采用基于神经元电路的控制器来实现机器龙虾的各种行为. Eel robot美国东北大学海洋科学中心研制的鳗鲡模式游动的机器七鳃鳗, 利用电流加热的10条250μ m的 TiNi丝作为致动器,结构简单,游动时无噪音,具有极佳的隐蔽性能。
两栖类仿生机器鱼
两栖机器鱼能巧妙地利用转体机构实现仿鱼和仿海豚
游动的结合, 实现了二种运动模态的自由切换, 其鳍肢/轮桨机构的引入不仅能使机器鱼在地面爬行或仿轮式运动, 而且提高了水中运动的机动性。
在两栖机器鱼的机构设计中，鱼头设一转动副，以实
现鱼的推进模式；当转动90度时鱼体可以转化为海豚的推进模式。第二和第三单元由连杆实现鱼体的摆动，其鱼尾由连杆和齿轮复合驱动，实现鱼尾的摆动与转动。两栖仿生机器人由头部、可替换轮桨/鳍肢机构、转体机构、尾柄复合驱动机构、尾鳍和一系列被称为仿鱼推进单元的关节组成。
波动胸鳍机器鱼
日本大阪大学于2003年研制出的仿胸鳍波动式水下推进
器，两侧的柔性鳍面分别由16个直流伺服电机通过上面的鳍条驱动。此机器鱼能够在水下实现灵活自如的上浮、下潜、转向、俯仰、盘旋等运动，验证了波动鳍仿生水下推进器应用于未来水下机器人的可行性。
制作机器鱼的难点与问题
• • • •
一．仿生机器鱼的研究背景二．仿生机器鱼的分类
三．仿生机器鱼的特点
四．仿生机器鱼的应用五．国内外研究现状
六．制作机器鱼的难点与问题
七．机械鱼的未来
仿生机器鱼的研究背景
随着“蓝色经济”越来越成为各沿海地区经济发展的 “正能量”，大规模的开发探测和利用海洋资源已经是势不可挡的发展趋势。另外，军事方面对水下探测和水下军事打击等的需求也日益增加，为了适应这种发展趋势和需求，研究和开发水下机器人成为了极佳的选择。仅采用传统螺旋桨推进器的水下机器人, 在螺旋桨旋转推进过程中会产生侧向的涡流, 增加能量消耗、降低推进效率,且有噪声。海洋生物中的鱼类, 种类繁多、形态各异, 经过亿万年的进化, 使其具有了非凡的游动能力。鱼类通过身体运动推动周围的水, 以此来获得推进力, 对于涡流的精确控制使得鱼类游动推进效率高、机动性好。模仿鱼类的游动推进模式, 研制出高效低噪、灵活机动的仿生机器鱼, 用以进行水下复杂环境作业, 已经成为研究人员追求的目标。

智能仿生机器人考试资料

智能仿生机器人一．填空题1.机器人定义：蒋新松：机器人是一种拟人功能的机械电子装置。

2.仿生机器鱼：又名机械鱼，人工鱼或鱼形机器人，是参照鱼类游动的推进机理，利用机械电子元器件或智能材料来实现水下推进的一种运动装置。

实现仿生关键技术—游动机理。

3.BCF模式和MPF模式。

4.仿生机器鱼研究的重要内容：推进机理，机构设计与优化，运动控制，能源供给，多机器鱼协作。

5.当前最有影响力、最成功的是机器人世界杯。

机器人水球比赛：比赛分实体组、2D仿真组和自由创意组。

2007年创立，并成为机器人世界杯公开赛正式比赛项目。

6.水中机器人比赛项目：全局视觉组，自由创意组，2D仿真组，自主视觉组。

9.鱼类推进力的组成惯性力，粘性力(尾涡)，前缘吸力，月牙尾升力。

10.Lighthill细长体理论，二维波动板理论，三维波动板理。

2.拍动翼模式拍动翼的推进是基于胸鳍的背腹式运动，类似于类似空气中鸟类的翅膀拍动飞行。

该类推进模式具有MPF模式鱼类中最高的推进速度与效率。

同时，秉承了胸鳍推进的高机动性特征，可实现原地转弯机动。

此类型仿生鱼的研究也逐渐得到各国科研工作者的重视。

以蝠鲼和牛鼻鲼最为典型。

拍动翼是一种基于升力的运动模式基于升力模式的胸鳍上下拍翼运动由三个部分组成：（a）外展过程、（b）内敛过程、（c）收拢过程。

3.机构说明一机构中，偏心轮与随动框架，随动框架与尾部输出杆，这两组构件之间的运动副为高副，容易磨损，因此，设计时为这两个运动副之间加装了轴承，轴承与随动框架之间，轴承与尾部输出杆之间均设称为间隙配合，这样构件之间既减少了磨损，而且整个机构运行起来更加流畅。

机构说明二：为使机器鱼尾部的运动形式更加丰富，设计时，在尾部摆动杆件上添加了一对右旋扭转弹簧，形成一个惰性关节，这样该机构便成为具有单自由度两关节的驱动机构。

而且添加弹簧后，机器鱼在水中游动时，第二关节由于尾鳍与水的相互作用而产生被动弯曲，从而在往复运动过程中，实现能量的存储和重复利用。

机器鱼水球比赛中精确与模糊协作顶球策略

机器鱼水球比赛中精确与模糊协作顶球策略
谭煜予，买智源，向伟
（西南民族大学电气信息工程学院，都６１００４１）
摘要：为使机器鱼的顶球兼备精确性以及在鱼脱离预定轨道的情况下尽可能使水球朝有利于我方进攻方向偏离，提出一种精确与模糊协作的顶球策略在分析以往顶珠算法的基础上，设计一种以水球与目标点连线为基准的区域划分，综合考虑理想情况以及水中各种复杂因素影响后的鱼、球以及目标点的相对位置和几何关系，合理组合路径规划算法和动作决策算法，并以实例在符合路径规划条件和不符合路径规划的条件下进行测试。实验结果表明：该算法能最大限度地利用机器鱼目前所处的环境，使机器鱼的顶球兼备精确性和模糊性。关键词：机器鱼；顶球算法；精确与模糊协作
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄａｃｔｉｏｎｄｅｃｉｓｉｏｎ．ｍａｋｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｐａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇｗｉｔｈｆｕｚｚｙａｃｔｉｏｎ
兵工自动化
・７２・
２０１３一ｌ２
ＯｒｄｎａｎｃｅＩｎｄｕｓｔｒｙＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ

机器鱼的发展现状即展望

机器鱼的发展现状计算082 张旻0821040223这学期的选修课《机器人与入门实训》让我了解到了很多有关机器人方面的知识。

课程主要是对蛇形机器人和未来之星机器人的原理及应用方面的介绍和相关的实验。

有效地将理论与实践相结合。

是我对这门课产生了浓厚的兴趣。

课程还介绍了一些相关的机器人并观看了一些很有意思的视频：机器人足球赛，机器人打太极拳等，其中令我印象比较深的是机器鱼的一段视频，下面就机器鱼的一些概念和当今的发展状况做一下小结。

机器鱼，故名思议，从材料制作的外形像鱼的机器，配备有化学传感器的自主机器鱼。

鱼类所具有的超高的游泳技巧，灵敏的感觉为人类解决许多实际问题提供了很好的思路。

鱼类具有以下特征：1)高效性。

鱼类游动的推进效率高达90%以上，这使得鱼类能够在力量有限、能量消耗相对较少的情况下达到相当的速度并具有持久的耐力。

2）机动性。

主要表现在两点:加速特性和转向特性。

鱼类运动不像当前的螺旋桨推进方式，推进与转弯分离，鱼类通过胸鳍和尾鳍有机配合，实现推进与转弯的有机统一，但在当前的螺旋桨推进方式下的舰艇在高速行驶时需要很大的转向半径。

3）低噪性。

鱼类的游动方式摆动频率低、柔性好，能最大限度地降低其它不必要的能量损失，充分利用并控制涡流，不产生漩涡尾迹，有利于隐身和突防，具有重要的军事价值。

下面是机器鱼当今的一些应用实例。

虽然这些应用还处于研究阶段，但能够很好的说明机器鱼的意义和应用背景。

（1）狭窄空姐内的检测。

复杂的管线检测是一项非常重要的工作。

由于管线狭小，工作人员很难进入，造成了许多困难。

而具有一定智能的微小机器鱼能携带必要的检测设备自由穿梭于复杂的管线中，完成检测，并将检测结果发送回来。

（2）生物观察。

水下生物观察是对水下生物研究的一个主要方式，同时也是很多经济鱼类养殖所必需的重要手段。

机器鱼具有和鱼类相同的运动方式，容易接近水下生物，将观测记录下来供研究人员进行深入研究。

（3）军事应用。

Robosub competition(国际无人水下机器人比赛)简介

University of Victoria Cornell University
U Texas @ Dallas
USC FAU U Maryland Kyushu Institute of Tech ETS
Amador Valley High School
University of Texas at Dallas Kyushu Institute of Technology
二、2011年赛事详解
二、2011年赛事详解几点重要规则：
1.比赛过程中，vehicle必须完全自主,且不能浮出水面，否则失去比赛资格。
2.参赛队可由undergraduate和graduate学生组成，但full-time student要占至少75%。
3.3-5队能参加决赛 4.20min比赛时间，其中5分钟时间准备。 5.不交Journal Paper的取消资格对于vehicle，Jornal Paper还有更细致的要求
（International Autonomous Underwater Vehicle Competition） (IAUVC)
Lantao Xie Zhejiang University 3090101519@
2011.12.26
一、赛事简介
二、2011年赛事详解
三、历年参赛队伍统计
二、2011年赛事详解
1st 2nd 3rd 4th 5th 6th 7th 8th
Place: ETS Team SONIA (awarded $7,000) Place : Cornell University (awarded $4000) Place: University of Florida (awarded $3,000) Place : Reykjavik University (awarded $2,000) Place: University of Maryland (awarded $500) Place: University of Rhode Island ($500) Place: United States Naval Academy Place: NC State

机器鱼比赛心得

机器鱼比赛心得我最爱看的电视除了动画片，就是XXX频道的科技发明节目。

有一次，X老师在课堂上介绍了机器鱼比赛时，我立刻被吸引住了，下课后我毫不犹豫地报了名，爸爸妈妈都很支持我参加这项活动。

当X老师将崭新包装的机器鱼材料交到我手上时，我迫不及待地赶回家，拆开包装，拿出图纸研究起来。

在我拼机器鱼的时候，妈妈一直在忙自己的事，等到她快休息了，就催着我早点睡，我虽然口里答应着，可是心里想的却是把机器鱼拼好再睡觉。

我不知拼了多长时间，等我拼完后准备让妈妈看看我的作品时，她已经熟睡了。

我轻轻地关上房门，把自己的杰作摆在书桌上最明显地位置。

接下来几天，当我用遥控器试机器鱼的时候，发现最上面两根红色塑料条交接出来的部份如果短了，在运动过程中很容易被卡住，于是我把这两个位置重新拼接，让多出来的位置变长，后来就再没出现被卡的情况。

拼好后，我还发现在每个交接的位置因为运动时间长了，原来的一个塑料螺丝很容易松，甚至被甩出来，于是我在每个需上螺丝边上另外再加几个螺丝固定住。

虽然我拼的机器鱼在体重上因为加了这些配件加重，但是我的机器鱼却在比赛中更稳，也不需要加另外的东西以防止在比赛中散架。

针对机器鱼在运动过程中出现的问题，我都能够自己去想办法去解决，这个过程是快乐的，让我体会到自身的能力和智慧。

当然因为比赛规则上的原因，今后我会在拼装过程中对机器鱼进行重量的改进。

比赛的成功给我带来了自信，证明了我的能力，让我更喜欢机器鱼了！今后我会更加乐于研究、勇于尝试，使自己拼装机器鱼的水平不断提高。

我希望在能够老师的指导下，代表我们XXX在这次的比赛中获得荣誉，争取下一次能在全省、全国，甚至国际比赛中获得更多荣誉，让自己成为一个爱动脑，勤动手，爱学习，积极上进的创新型人才！。

rc机器人大赛简介

rc机器人大赛简介
RC机器人大赛是一项由无人机爱好者和专业机器人制造商参加的竞赛。

该比赛涵盖了无人机、车辆和船只等多种机器人类型，比赛内容包括速度赛、飞行展示、竞速和遥控技能等多个项目。

比赛的主要目的是展示机器人技术的最新进展，同时也为机器人爱好者提供一个相互交流和学习的平台。

参赛者需要设计、制造和调试自己的机器人，确保其充分发挥性能和功能，同时运用创新技术来提高机器人的性能和表现。

RC机器人大赛通常会吸引来自世界各地的参赛者，同时也吸引了大量的观众和媒体报道。

这项比赛不仅对机器人技术的进步有着积极的促进作用，同时也为更多的人带来了机器人技术的新奇和乐趣。

NEW水中机器人使用说明书(策略部分)

水中机器鱼说明书(策略部分详解)绪论在机器鱼实验室多年的过程，收获颇多，也希望大家能够后浪推前浪，在机器鱼实验室中收获知识，收获成长。

机器鱼的控制，相当于参照一条真正鱼的行动方式，需要“眼睛”来识别，需要“尾巴”来获得动力，需要一个“脑子"做决策。

我们针对实体鱼来说明一下,“眼睛”就是我们鱼池上方的摄像头，动力就是鱼体内的舵机，决策的“脑子”就是我们的程序.本次所写内容是根据自己的编程的经验，总结给大家，主要内容是机器鱼程序的讲解和编程思路的分析。

我们重要讲解的是关于策略部分的内容.首先说明程序用到的参数的定义和一些参数的使用含义，接着是对于程序中用到关键方向的具体解释,在然后是解释控制程序中一些基本的程序，例如点到点函数，计算角度的函数，计算距离的函数.其中重点讲解的是点到点函数，往后就是具体函数的简单实例，像场地追逐的程序，1VS1程序，具体说明程序的编写思想和鱼在对应情况的执行方式.希望大家一定要掌握好关键用到的方向的参数定义，还有点到点函数的作用，可以从场地追逐这个最简单的程序中开始进行程序的编写，最后理解好1VS 1程序，以后编写其他的不同项目的程序时应该能够应付过来。

最后，希望这个仓促中编写的程序讲解能够给大家带来帮助，从中出现的错误也希望指正，一些关于编程的思想也一起交流。

知识导航绪论 (2)机器鱼控制的基本定义 (4)❶鱼的基本表示方式，如图一。

(4)❷鱼池的基本模型定义,如图二 (5)❸基本的方向设定,如图三 (6)机器鱼基本控制策略讲解 (7)❶类函数的定义 (7)❷最基本的定义变量说明 (7)1)程序的定义的最基本变量有四个： (7)2)基本变量在程序中的获取 (8)❸三个基本服务函数 (9)1）角度函数此函数所测算的角度建立于绝对坐标系基础上 (9)2)距离函数 (10)3）转换角度函数 (10)❹点到点函数的讲解 (11)点对点底层函数详解 (11)具体程序的编写举例 (14)❶场内追逐的程序示例 (14)❷1V1综合测试实例 (16)机器鱼控制的基本定义我们需要先了解机器鱼的一些最基本的定义的东西，这样后面的学习中会更简单一些。

igem比赛

igem比赛
iGEM比赛是国际基因工程机器设计竞赛的简称，它是一个全球性的科学竞赛活动，每年吸引着来自各个国家和地区的大学生参与。

比赛的目标是通过合成生物学的方法，创新地设计和构建生物学系统，从而解决现实世界中的问题。

iGEM比赛的竞赛项目通常分为两个阶段，第一阶段是基础研究和方案设计，第二阶段是实验验证和结果展示。

在第一阶段，参赛团队需要选择一个具体的问题，并提出一种基于生物学的解决方案。

他们需要设计相应的基因构建，并使用计算机模拟工具验证其理论可行性。

在第二阶段，团队需要在实验室中进行实际的基因操作和实验验证。

这可能涉及到DNA克隆、遗传转化、蛋白表达等实验技术的应用。

团队需要记录实验过程和结果，并将其展示在比赛中。

iGEM比赛注重合作与创新。

参赛团队通常由多个学科背景的学生组成，例如生物学、化学、计算机科学等。

他们需要充分利用团队成员的专业知识和技能，积极合作解决问题。

iGEM比赛的宗旨是促进基因工程技术的发展和应用。

通过这个比赛，年轻的科学家们有机会在合作中提高自己的实验和设计能力，并深入了解生物学的前沿领域。

同时，他们也能向社会展示生物技术的巨大潜力和应用前景。

总之，iGEM比赛是一个既充满挑战也充满创新的竞赛。

它鼓励年轻人发掘自己的潜力，同时为生物技术的发展做出贡
献。

iGEM比赛将继续激励着年轻一代的科学家们，推动生物学领域的创新和进步。