仿真机器鱼双鱼协作过孔策略的研究

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水下仿生机器鱼的研究进展IIIDD水动力学实验研究概要

文章编号 2 2 2水下仿生机器鱼的研究进展水动力学实验研究Ξ梁建宏王田苗魏洪兴陶伟北京航空航天大学机器人研究所北京摘要作为仿生推进技术研究的一个主要环节仿生机器鱼平台的实验测试研究具有重要的意义本文建立了一套比较系统完整的机器鱼水动力学定性观察定量测量的实验环境并进行了速度功率参数影响测定实验! 鱼体流动显示实验和鱼体运动阻力测定实验关键词机器鱼功率测试流动显示阻力测试中图分类号 ×°文献标识码ΥΝΔΕΡΩΑΤΕΡΡΟΒΟΦΙΣΗΡΕΣΕΑΡΧΗΠΡΟΓΡΕΣΣΙΙΙ ΗΨΔΡΟΔΨΝΑΜΙΧΣΕΞΠΕΡΙΜΕΝΤΣΟΦΡΟΒΟΦΙΣΗ2 • × 2 •∞ 2¬ × •ΡοβοτιχΙνστιτυτε ΥνιϖερσιτψοφΑεροναυτιχσανδΑστροναυτιχσ ΒειϕινγΑβστραχτ ∏ ¬ ∏× ∏ ¬ ∏ √ ∏ √ √ ∏ √ ∏ √ ¬ ∏ √ ¬ 2 √ ¬ ∏ ƒ √ ∏ ∏ Κεψωορδσ ∏ √ ∏ ∏1 引言Ιντροδυχτιον对水生动物的流体力学研究始于二十世纪六十年代近年来随着仿生学的发展人们对海洋生物高超的推进能力有了新的认识并试图通过先进的实验设备和手段解释鱼类独具的高效! 高机动性的推进机理年率先对体形瘦长以鳗鲡模式游动的游鱼提出了细长体模型得到了定常线性化解≈ 年加州理工大学的× ≠ •提出了二维波动模型加入了前缘吸力及尾缘尾迹的作用对于以鱼参科模型和月牙尾推进的情形波状摆动主要集中于后体而后体段逐渐缩小形成尾柄然后连接展长较大的尾鳍波幅剧烈增大基于线化理论的解体方法已不能处理研究主要用实验方法典型的工作是 ×的×等有关水翼二维翼剖面作的摆动的实验≈ 表明在一定的频率! 振幅等参数组合下推进效率可以接近他们还用物体在摆动水翼前产生尾涡以模拟鱼身的尾迹表明了摆动尾鳍可利用这些旋涡进一步提高推力和推进效率使得人们对鱼类的高效推进机理的认识提高了一大步对于急剧激动如爆发启动! 快速转弯的鱼类也有了一些研究• 等人年用⁄°∂方法的流动显示方法显示了产生快速机动时伴随有体涡与尾鳍的相互作用≈年 ×的等对摆动鱼体的减阻进行了研究他们对自行研制的一条实验用的自由度仿生机器鱼在水槽中进行了拖曳实验≈ 测试了阻力降低的效果对于五个参数即相位角波长冲击角尾迹宽度≥ ∏ 数的变化所受的影响证明阻力降低对两个因素敏感一个是身体的波动速第卷第期年月机器人ΡΟΒΟΤ∂ ∏Ξ基金项目中国科学院机器人学开放研究实验室基金资助项目收稿日期度要超过运动速度另一个是≥ ∏ 数只能在一定范围内运动在一定条件下阻力最大可以降低约他们同时运用数字仿真对流场进行了仿真这次实验得到的许多有用结果对于鱼体游动机理的实验和理论研究有着非常重要的意义为了研制高速! 高效和高机动的微小机器鱼还有许多工作要做例如上述有关水翼高效推进的工作中考虑的是二维剖面其可代表大展弦比尾鳍却未计及/月牙形0的作用再如快速机动问题的研究中虽然揭示了快速转弯和漩涡产生有关联但解释都是定性的此外运动鱼的复杂三维非定常流动的实验室定量实验观测仍存在不少技术难点仍被认为是一种很大挑战性的问题作为仿生推进机理研究的一个主要环节仿生机器鱼的实验测试研究具有重要的意义目前国内尚未开展这方面的工作本文针对最近研制的小型机器鱼实验平台建立了一套比较系统完整的机器鱼水动力学定性观察定量测量的实验环境并进行了速度功率参数测定实验! 鱼体流动显示实验和鱼体运动阻力测定实验速度功率参数测定实验通过测量仿生机器鱼在不同的游动参数如相对波长! 频率! 摆动幅度情况下的游动速度和消耗的功率评价上述方程参数对于游动性能的影响鱼体流动显示实验则通过观察仿生机器鱼在不同摆动频率和振幅状态下的动态流场观察水流的漩涡分离获取鱼的摆动推进深层次机理阻力测定实验通过测定鱼体静态时在不同水流速度下的阻力以评估鱼体游动在不同参数的影响下游动的效率2速度功率测试实验Ποωερανδϖελοχιτψμεα−συρεμεντσ2 1 实验系统构成实验在北京航空航天大学水洞实验室进行该水洞为低速水洞速度范围∗米Ù秒工作截面≅米是循环封闭式水洞整个实验系统由机器鱼实验平台! 控制系统和数据采集系统组成如图所示图功率速度测试系统图ƒ ° √ ∏在本实验中鱼体采用相对波长ν不同的方程测试了在不同频率下鱼体游动的速度以及消耗的功率对相对波长ν! 频率与游动效果的关系进行了初步研究实验方程包含两种自由度的方程分别是自由度和自由度其中自由度是在自由度鱼体的基础上用软件锁定了第一! 二! 三自由度实现的数据通过攻角和摆动关系计算出来自由度采用相对波长ν分别为 Ù Ù Ù 的四个方程其中 Ù 的方程还采用了小振幅和大振幅两种每个频率挑选了四个频率进行实验测定速度和功率另外同时实验了手控器内单片机储存的方程这些方程相对波长为但是幅度要大于普通前述方程采用了运行效果相对较好的六种频率实验中机器鱼完全没入水面以下包括尾鳍约水流速度稳定基本稳定后进行速度和功率测定2 2 实验数据分析2 2 1 同频率变相对波长鱼体自由度稳定运行的各摆动方程中当振第卷第期梁建宏等水下仿生机器鱼的研究进展水动力学实验研究幅和频率保持不变时速度和功率数值随着身体的相对波长的增加而加大其中速度数值还近似与相对波长成正比例增长图和图是相对波长为的各方程中频率为赫兹时此种频率下鱼体运行非常稳定不会出现侧向的晃动的速度和功率随相对波长改变的曲线图等频率条件下波长2速度曲线ƒ • √ 2√ ∏ √ ∏图等频率条件下波长2功率曲线ƒ • √ 2√ ∏ √ ∏速度相对波长函数关系中经过对实验点进行最小二乘法的线性回归直线拟合即根据公式计算出ψ ξ 其中ξ为相对波长是个无量纲数ψ的单位是 Ù为速度和相对波长的关系 2 2 2 等相对波长变频率鱼体游动过程中当振幅和相对波长保持不变时随着频率的增加鱼体的速度和功率都会增加图和图是在实验标准振幅和相对波长为 Ù 时鱼体的速度和功率随频率变化的情况可以比较明显的看出速度和功率都在随着频率的增加而逐渐增加但是在图中当频率为赫兹的时候虽然消耗的功率较频率为赫兹的方程消耗的功率多但是相应的速度反而下降这主要是存在着当频率达到某一频率的时候鱼体摆动的非常剧烈输入的功率大量转移成为鱼体中前部的剧烈晃动前进推力大大降低鱼体速度下降图等波长条件下频率2速度关系ƒ ƒ ∏ 2√ ∏ √ √图等波长条件下频率2功率关系ƒ ƒ ∏ 2 ∏ √ √2 23 某个频率下发生的剧烈晃动鱼体本身的稳定性起着非常重要的作用鱼体摆动的过程中可能存在着某一个谐振频率在这个频率下鱼体的摆动会造成鱼身的强烈晃动造成输入的功率大量消耗在头部和中前部的晃动上致使鱼体产生的前进推力不足和阻力的加大在这种情况下虽然消耗的功率仍然比着前一频率在增大但是速度反而下降在此次实验的过程中在每个方程选定的四个频率中各波长的方程都是在频率为时发生强烈的晃动说明了这一频率的存在不受波长以及振幅和自由度等因素的影响3 流场显示实验Φλοωϖισυαλιζατιονρεσυλτσ流动显示的任务是使流体的传输过程可视通过各种流动显示可以了解复杂的流动现象探索其物理机制和运动规律为人们发现新的流动现象建立新的概念和物理模型提供依据通过观察仿生机器鱼在不同摆动频率和摆动幅度状态下的动态流场观察水流过动态鱼体后的漩机器人年月涡分离可以研究鱼的摆动推进机理并和理论计算结果相验证研究漩涡产生和推进力的关系3 1 实验构成实验装置由八线张线系统! ≤≤⁄相机! 摄像机和软件处理平台组成其中摄像机可用于动态记录流场同时作为摄像采集处理平台的摄像头实验机器鱼由八根张线固定在水洞中实验段长度大约米实验宽度米实验深度米鱼体在水下大约米通过内部张线支撑装置将鱼体头部固定在一个靠自重稳定的钢架上中段是一个上部带孔的密封腔它主要起连接作用连接头部和后部摆动部分上部的孔用于引出后部的天线和电源线鱼体在水中基本可以保持浮力和重力的平衡调整张线可以使鱼的轴线和来流方向平行鱼体后部在水中自由摆动3 2 实验现象记录实验得到大量漩涡形成和演变的连续图像图从宏观上看尾鳍拍动产生了反卡门漩涡序列漩涡是在尾鳍前缘卷起生成的并在每次反向拍动时脱落一个周期形成一对旋向相反的漩涡这些现象与国外研究的结果类似进一步的分析目前还在进行中图鱼体由八根张线固定在刚架上ƒ ¬图尾部漩涡的脱落过程ƒ ƒ √ ¬3 3 实验结果分析尾鳍后部形成了反卡门漩涡阵列一对方向相反的漩涡与推力产生有着重要的关系在实验中我们特别注意到了前缘漩涡以往的研究多是建立在分析二维脱落涡街的基础上认为推动鱼体前进的主要是漩涡的合成或耦合而我们在这次观察中发现鱼尾鳍在摆动时主要是前缘的涡在起作用在尾鳍的拍动中前缘卷起很强的锥形涡并稳定的附着在尾鳍表面从而可能提供了很高的升力涡的三维特性十分明显需要进一步的实验手段和分析方法才能进行精确观测和分析4 阻力测定实验Ρεσιστανχεμεασυρεμεντσ我们使用了水洞的实验装置三分力天平三分力天平是个磁感应天平通过改变两个磁极之间的间隙从而改变磁场来测定力感应天平每个方向由一个活动板通过弹簧片和支架相连支架固定不动当活动板受力时活动板前端的磁极位置就会改变而改变的位移和受力的规律与后部的弹簧钢片的挠度有关基本上是线性关系位移的改变可以第卷第期梁建宏等水下仿生机器鱼的研究进展水动力学实验研究通过与活动片固连的磁极的改变来测定通过一个平衡电桥将输出电压传到计算机的采集卡采集入计算机然后通过一套计算软件计算出某一特定电压对应的阻力由于磁极位移改变造成前端有一个∂形槽通过一个夹板把鱼体的天线固定在天平的活动板上由于鱼体的天线和鱼体是固连的鱼体天线的位移也就是鱼体的位移同时鱼体所受的阻力也就是三分力天平测定的阻力我们把三分力天平固定在水洞上方前端的活动板与鱼体上部的天线相连然后调节水流速度测定在不同水流速度下鱼体的阻力测得的鱼体所受的阻力与水流速度关系如图所示可以看出理论速度与实测速度非常接近由此可证明阻力测试系统的可靠性图阻力测量系统实物图ƒ图静态阻力与水流速度的关系ƒ √ √5 结论Χονχλυσιον在本文中我们建立起一套完整的机器鱼实验测试平台平台包括仿生机器鱼平台系统! 水洞实验槽! 功率测量系统! 流场观测系统和阻力测试系统并进行了各系统的实验测试结果证明这套实验平台是正确有效的实验结论如下鱼体游动效果与摆动的频率和相对波长有很大关系在进行的实验参数范围内速度和消耗的功率都随着这两个参数的增大而增大鱼类尾鳍在游动中作用明显尾鳍后形成反卡门漩涡阵列同时发现前缘漩涡和反卡门漩涡阵列与推进有重要关系鱼体阻力与游动速度平方之间满足线性关系参考文献Ρεφερενχεσ≈ ∏ ° ∏ 2∞ ∏ ƒ ∏≈ • × ≥ × εταλ ⁄ 2∏ ×∏ ∏ ≤ ≥ ƒ 2 ° ≥ ≥ ⁄ ∏≈ × ∏ ≥ ⁄≥≠∏ ⁄ ° °° ∏ ∏√ ∂ × ≥ √ ∞≈ × ∏ ≥ × ∏ ≥ ∞ ≥≥≈ ⁄≥ ≥× ∏ εταλ ⁄ ∏ ƒ 2∏ ƒ ∏作者简介梁建宏 2 男博士生研究领域微小型仿生机电系统机器人年月。

仿生机器鱼玩具的机构设计_仿真与实现

３．３鱼类游动的运动学模型及特征参数鱼类在动态游动过程中，按照波动推进理论，通过身体的波动，身体波动的形式决定了鱼的游动性能和游动效率。决定鱼类游动的波动方式的最主要参数是鱼类身体中心线的波动方程。研究人员对各种采用身体波和尾鳍推进方式的鱼类进行了研究，发现这些鱼类的身体波曲线可以用一个波动方程来表示：
４）设计结果：结构、运动、控制数据等。
３．仿生机器鱼的运动仿真
图５（ａ）给出了一个基于鲹科鱼类设计的摆动轮廓图。此设计方案中，关节数ｎ＝４，摆动部占身长比例ｒ＝０．６，波长倍数０．６，各关节长度比例为１：０．９３：０．７６：０．６１，摆动的曲线方程为：ｙｂｏｄｙ＝［０．０５ｘ＋０．０９ｘ２］［ｓｉｎ（０．５ｘ）］，周期采样数ｍ＝１８。其仿真游动效果见图５（ｂ）。
成的包络区域的面积，ｍ情况，存在等式约束与
不等式约束，我们选择混合罚函数法来进行参数优化。
惩罚函数法通过构造惩罚函数把有约束优化问题转换为无约束优化问题，采用坐标轮换等方法实现对无约束优化问题的求解，实现对有约束问题的参数优化。通过对关节结构尺寸的优化，得到按照波动方程ｙｂｏｄｙ（ｘ，ｔ）进行游动的仿生机器鱼的最优一组结构尺寸参数。
参数。３．５设计实现鱼类身体的摆动大体按照式（１）所表示的波
动方程进行摆动，由于机器鱼是由多个僵硬的连杆铰接组成，为实现波动运动，每个关节点必须在理论曲线上。关节点对理论曲线的匹配过程如图３。当前关节与前一关节的延长线在连接处产生一个夹角，骨架的运动就是在驱动电机带动下，通过改变夹角的值来产生运动。
２．仿生机器鱼的设计思想

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

基于URWPGSim2D仿真平台水中机器鱼搬运策略分析

θ＝Ａｒｃｔａｎ（（ＭＨ．Ｚ－Ｂ．Ｚ）／（ＭＨ．Ｘ－Ｂ．Ｘ））ＭＢ＝（Ｂ．Ｘ＋ｃｏｓθｒ，Ｂ．Ｙ，Ｂ．Ｚ＋ｓｉｎθｒ） ③参数输入Ｄｒｉｂｂｌｅ函数中。将得到的新的顶球点带入Ｄｒｉｂｂｌｅ函数的输入参数中，实现运球过程中对目标点的控制，使鱼一次运球进洞的成功率提高。
３１
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ＭＨ＝（Ｈ．Ｘ，Ｈ．Ｙ，Ｈ．Ｚ＋ｄｅｌｔａＺ）在ｄｅｌｔａＺ＜０时有类似的关系，此时球位于洞的上方，需将虚拟的洞口设置在Ｈ的下方，不过在实际测试中，球总是往Ｚ轴正方向偏移的，此时依旧沿用上式可能会出现接近洞口时，向下调整过度而使球直接偏洞而过，所以我们在这里设置一个系数ｋ来对ｄｅｌｔａＺ的值进行适当缩小，即：
ＭＨ＝（Ｈ．Ｘ，Ｈ．Ｙ，Ｈ．Ｚ＋ｋｄｅｌｔａＺ）经过多次测试发现，当球与洞的横向距离ｄｅｌｔａＸ＞＝１００时ｋ＝０．４比较合适，而当ｄｅｌｔａＸ＜１００时ｋ＝－０．７比较合适，使鱼既不会向Ｚ轴正方向调整过度，也不会向Ｚ轴负方向持续偏离控球。
②计算新的顶球点。在虚拟洞坐标的基础上计算顶球点，以虚拟洞和球中心的连线反向延长，得到随球的位置的变化不停调整的顶球点坐标ＭＢ，计算步骤如下：
１目标任务及尺寸在ＵＲＷＰＧＳｉｍ２Ｄ仿真平台中两条鱼需要将如下图所示的右边六个球按顺序运到左边的洞里，鱼体矩形长８０ｍｍ。
仿真界面２顶球的顺序及鱼的运动路线规划策略１号鱼先去顶５号球，再去顶４号球，最后顶２号球；２号鱼先顶３号球，再顶１号球，最后顶０号球。在找到最佳击球点的基础上我们去规划路径，在实践中我们会发现如果鱼从球的左边去顶球，最后会出现鱼追着鱼跑的情况，所以在鱼运动到球的过程中我们往往会重新设定一个Ｘ值大于鱼坐标的目标点，就会避免这种。但是这种策略安排会造成两条鱼的同步性非常强，最后会造成两条鱼到达目标的同时性非常强，所以我们会在时间上将两条鱼错开。３顶球进洞失误分析经过多次的实验，我们发现此项目中出现次数最高的失误便是：３．１鱼推球的路径起始阶段偏离目标点过远在大量的实践中我们发现，使用Ｄｒｉｂｂｌｅ函数控制鱼带球时，鱼从触球开始到运动到接近洞的过程中常常不能保持直线前进，而是起先朝偏离洞的方向前进，随后在球的水平坐标接近洞时才开始重新触球调整。一旦出现这种情况将耗费大量的时间。３．２球在即将入洞时受干扰影响“错过”球洞如下图所示，在球快要入洞时，我们发现此时球常常会偏移一段距离而导致球压线而过，错失进洞机会。如果在错失进洞后依旧不改变策略很可能还会导致鱼将球带入死角，使球再无进洞的可能性。这两个问题存在共性，便是都存在球的偏移，在实验中我们还发现，这种偏移很大一部分都是沿着Ｚ的正方向的。经过分析发现，问题产生是由于平台引入的随机干扰，以及鱼推着顶球点跑引起的。

仿生机器鱼技术研究进展及关键问题探讨_梁建宏

第一个自治的仿生机
器鱼 , 达到可执行作业的尺寸要求 , 使用
金枪鱼
RoboTuna的运动参数
2 .4 米 / 136千克
3小时
10米
1 .2米 / 秒 75度 /秒 (1赫兹) 1倍体长
PF700(2001 /4)
高速游动研究 , 尝试
日本运输省船舶技通过提高频率来提高鱼雷形 0 .7米
最近 , 利用非定常不可压 Navier -Stokes 方程直接求解鱼类游动成为这一领域最新的数值计算手段。这种方法计及了粘性的作用 , 能得到更接近实际的结
机器人技术与应用/2003 年第 3期
仿生机器人
果并生动的显示流动的细节。由于依赖关键的“动态网 , 也是工程应用研究的需要。总之 , 仿生机器鱼既是流体
SPC 形式
0 .8米 /10 千克
5 ～ 10 小时
1 .5米
0 .6米 / 秒约 70度 /
( 1 .71 赫秒
兹)
1倍体长
推动同的机器人本体达到 0 .45 米/秒的速度时 , 尾鳍上消耗的能量仅为螺旋桨的 55%, 但是尾鳍驱动伺服系统上消耗的电能却是马达螺旋桨系统的 1 .57 倍。表二列出了一些在研或投入使用的潜器的性能指标 , 有专家指
试到 120 度/秒的转弯角
名
称
航速长度排水量
续航时间
速度 , 并且转弯半径为体
日本“ 深海 6500” 载人潜器
2 .5节
美国伍兹霍尔海洋研究所 “半自治水文侦察潜水器”(SAHRV)
3～ 4节
水下6000米无缆自治机器CR-01 2节
2 .73米
25800千克

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。

工训获奖

2014山东大学科技创新大赛获奖名单特等奖名单序号组号项目名称学院成员备注1 2-53 基于3D打印的多功能机构运动参数实验教具技术报告能动、机械曹群王睿李炳燃张益明李莹特等奖2 3-36多功能脚踏式环保料理机机械张小康李鹏飞金行龙葛云皓刘国华特等奖一等奖名单序号组号项目名称学院成员备注1 1-5 自动搜索空中物体的激光小车电气、控制杨旭亭刘正中鹿百兴张海成许晓峰一等奖2 1-8 全自动懒人行李箱物理朱秋毫朱宸正潘维韦邢艺斐一等奖3 1-9 移动温湿度监测与灭火小车信息、控制李阳梁山广徐亚楠焦念刚王丹凤一等奖4 1-20 “换”梦课堂-场景变换型智能化教室控制、机械刘庆斌郭志越许增辉马海鑫李莹一等奖5 1-29 基于CMOS传感器的自平衡小车控制韩尧杨志勇刘家君陈礼清杜敏宁李艺雯一等奖6 1-41 线性CCD智能循迹小车控制金丹潘弈威张昂徐健一等奖7 1-43 基于红外对管检测路径的仿人竞速机器人控制余昌黔杨亚宁李浩熊紫华张鼎威一等奖8 2-3 基于Arduino单片机的小黄人玩具物理、机械刘明典郝振翔钱明成孙浩宁一等奖9 2-5 基于Ardiuno的甲醛检测仪物理李左玺姜美玲马赫一等奖10 2-10 基于单片机与OpenWrt系统的物联网监控系统电气高文举陈雷张镒姜自民一等奖11 2-27 移动探测平台信息江嵩饶俊郭静明一等奖12 2-38 地震报警指挥逃离及紧急保护装置电气黄兴刘冲张黎明一等奖13 2-41 大型场地实用型多功能保洁机器人机械徐维超李锴章洁陈宝麟时风勇一等奖14 2-43 半自动化机械臂控制李杨罗维李夏刘传奇吕沃耘一等奖15 2-49 基于Android与GSM的近远程智能锁控制何欣栋贾育龙陈明明柳欣孔德颂一等奖16 3-22 基于单片机的指纹锁及GSM智能家居控制陈然陈晓天刘斌何傲林马健一等奖17 3-23自动化智能立体车库电气李欣赵耀黄刘晗黄刚毅姜复宁一等奖18 3-25节能暖气阀系统信息胡天宇曹佑龙王博仑翟少鹏谢哲一等奖19 3-28FFT音频分析与炫彩光立方信息宋宇李文涛毕英明王威孙超一等奖20 3-29基于脉搏波的无创血压心率监测仪控制温宇聪王存金王建涛李坤吴金远一等奖21 3-39基于压电效应的的遥控器信息李文涛宋宇毕英明王威谢哲一等奖22 4-7 仿生稳定器物理陈蒙李宇龙冯潇一等奖23 4-10 图书馆智能还书系统机械褚皓宇王儒阳张洪铵卞敏王敬文一等奖24 4-12 智能宿舍控制系统电气黄启彦徐福祥张慧仪一等奖25 4-21 基于Delta机构熔融沉积式（FDM）3D打印机机械燕盼弟李群胡庆宝谢瑶一等奖26 4-26 单体式无障碍停车设备机械杨尚泽李奕慧刘国华袁佶鹏韩楚一等奖27 4-31可见光通信信息贾健欧婷侯俊玲高梦真邱红一等奖28 4-32 基于公网通信的智能家居系统信息孙海宁戴朗许乙付张双林一等奖29 4-33 新型节能开关电源信息张精瑞孙鸿儒孙静平江嵩一等奖30 5-1环氧树脂制备活性炭技术环境武小琳王娟常嘉敏一等奖31 5-9全自动穿串机机械李鹏飞张小康金行龙刘国华葛云皓一等奖32 1-47智能储物柜信息秦智康刘伟松李俊儒张昊林翟建翔一等奖二等奖名单序号组号项目名称学院成员备注1 1-4手机蓝牙控制的智能小车电气李鹏黄瑞戴祖光闫凯徐若玢二等奖2 1-7电磁智能车信息陈远春陈宏球艾伦冉晨宇孙亚华二等奖3 1-14 双足竞步机器人（交叉足印）控制、信息谢启超顾杰王晓娅姜兆田何傲林二等奖4 1-23交叉足印双足机器人步态实现电气郭靖王可欣马嘉翼李正赵鹏辉二等奖5 1-25基于慧鱼控制系统的多功能助残阅读器管院郭臻梁山广刘春娜刘洪元袁吉林二等奖6 1-26基于摄像头自动寻轨的两轮智能平衡小车控制齐共新郑键渝刘鑫陈雪君齐昊二等奖7 1-27颜色识别机电气凌雨璇鲁晓玲王日照于学良薛冰郝晓亮徐嘉锐二等奖8 1-37智能走迷宫小车控制王长奇于超超薛健刘柄邑杨振发二等奖9 1-39 多功能智能小车控制陈金磊李硕张冰莹二等奖10 1-40基于蓝牙无线遥控小车设计控制朱雨晴姚赛赛余立秦立坤刘醒二等奖11 1-42飞思卡尔智能车摄像头直立车控制张昂石昕支运龙程恭亮张潇二等奖12 1-46基于51单片机的智能循迹小车信息阮丽华邵英婕、王彦波二等奖13 4-50网络式自主废品分类回收机机械王博田炜史浩天王伟胡晓东二等奖14 2-8基于Ardiuno的人体管家物理周翔、赵金、李哲二等奖15 2-14基于模糊控制的节能供暖系统电气刘威鹏郭晨雨纪忱胡爽谭晓琳二等奖16 2-15 新型收获机机械徐立朋付廷强张佳平刘鹏周志松二等奖17 2-17手势控制器电气李克强杨正二等奖18 2-22 “推广电动汽车破解雾霾困局”城市电动汽车充电网络选型设计电气张子衿、林健、李培豪、孙凯祺、赵瑾、姚越二等奖19 2-24盲童快速学习阅读机电气薛冰田晨晨朱蕾郭安琪郑健二等奖20 2-29自发电红外遥控器信息李文涛宋宇毕英明翁子清矫腾章二等奖21 2-32基于Nexys3的简易示波器信息戴朗张双林李福鹏王浩杰孙海宁二等奖22 2-34公交车免伤人系统能动王蒙达王凯杨明李振阳陈琳琳二等奖23 2-39 家用智能系统控制王鑫王春霖李檬黄家杰亢延哲二等奖24 2-40蓝牙控制小车控制曹睿智、毕敬二等奖25 2-46掌上你的生活信息侯旭阳杜明明赵坤刘元卿刘智圣二等奖26 2-47智能图书放回系统控制刘斌陈晓天陈然李文博姚亮二等奖27 2-52 基于zedBoard的手势识别系统信息张双林孙海宁二等奖28 3-2 智能门系统物理刘艳张悦唐先胜二等奖29 3-3 智能农业控制系统电气曹永吉宫志云袁佩然二等奖30 3-8 机器鱼仿真协作过孔计算机王旭邓敬方周晨阳二等奖31 3-10 基于切线圆的愤怒小鱼的进攻策略软件岳灵茜张俊华杨志勇曲月二等奖32 3-16 振动充电小能手能动徐聪张曦骆律源钱佳萍崔宁贺二等奖33 3-26 基于Arduino网络扩展板的教室人数统计系统物理孙嘉敏聂丽红谢冉冉二等奖34 3-27 智能交通系统信息王威谢哲孙超二等奖35 3-31 基于STC12LE5608AD的智能语音控制车控制王昕张扬扬程琤孔令明二等奖36 3-32 人性化自动收衣服机器人控制王经纬贺继超鲁超占大亮张千里二等奖37 3-35 楼宇监测一体化系统控制金丹谢启超何家晟张昂徐健二等奖38 3-40 基于单片机的音乐立方灯设计信息田云飞阮丽华邵英婕李广鹏李洪珊二等奖39 4-17 基于二维码的文件传输工具计算机张霖张潇梁广大滕紫薇马里程二等奖40 4-18 汽车防误踩油门制动系统机械王康孙海宁王茂垚戴郎彭雪迪二等奖41 4-19 基于单片机及蓝牙传输模块的智能家电系统信息谢颂杨周凡琨王宝玥何军林二等奖42 4-20 多旋翼气象无人机机械谭立张文龙李伟涛二等奖43 4-30 基于51单片机的音乐旋转LED显示器信息李广鹏李洪珊田云飞二等奖44 4-34 余热锅炉震打除灰装置设计能动高斌王蒙达李鸿如李振阳陈琳琳二等奖45 4-36 幻梦课堂控制梁山广王娜尹燕文王康时风勇二等奖46 4-39 行走发热鞋能动机械杨天润侯法涛张祎巽周鹏二等奖47 4-40 新型电子开水器设计机械孙巍胡芳陈时光吴奇张琳二等奖48 4-44智能楼宇生活废水发电系统设计技术报告电气贺杨烊李宗洋杨济海马嘉翼张岳二等奖49 4-45第一代基于体感温度自动调节的区域化制冷空调能动张烁朱远帅陈晓天任延泽二等奖50 4-46多功能木质电子琴控制邹家祥常昊黄佳敏焦蕾张馨月二等奖51 4-49无线充电技术报告电气王春鹏黎琦郭天茂董建泉朱晓二等奖52 5-2CXCR4蛋白在胃癌临床病理学特征及预后关联性的Meta分析医学院韩明志吕顺张娅付瀚辉边瑞祥二等奖53 5-3镉作用于PPM的M1位点从而抑制其催化活性的研究医学院王闻博潘畅刘宏达付晓蕾崔剑锋二等奖54 5-6 方向教育有限公司创业计划管理方鑫桑燊许涛游腾飞刘佳亲二等奖55 5-12提升中国文化软实力文学院李子春二等奖56 5-17 圣行物联科技有限公司创业计划书信息付华勇刘松王越王娜张荣二等奖三等奖名单序号组号项目名称学院成员备注1 1-1 自平衡小车文学、控制、机械姜复宁、刘小龙、毕世升，于凯航三等奖2 1-6 双足机器人控制魏姗姗王新菊余立杨军林朱雨晴三等奖3 1-10 双足竞步机器人窄足组控制、机械李中祥、王强、王儒阳、高峰、袁松三等奖4 1-18 六自由度机器人信息、机械、能动张恒胜、王彦波、马艳、何蕊恬、冯飙三等奖5 1-21 双足机器人-创始者号控制、物理、信息、软件金丹张彭玺杨佳佳刘明典三等奖6 1-22 慧鱼车窗模型电气崔竞元陈乾阳夏万川王世奇李文琴尹昭然三等奖7 1-30 双舵机四足机械狗电气李冠群刘文强李远志三等奖8 1-31 砖块传送机电气潘黄兴王子江陈蕾鲁晓玲凌雨璇王日照三等奖9 1-32 基于MC9S12的电磁智能车控制赵明、周鲁、马浩良、石立阳、鲁超三等奖10 1-35 基于线性CCD的智能循迹小车控制寇展王晓东王茂垚钟永昌周媛三等奖11 1-38 基于CMOS的智能循迹小车控制杜宇恒程吉禹周梦婕王亚翔柳宗昌三等奖12 1-44 基于线性CCD智能车控制王哲辰杨佳佳刘泽坤孙凤宇焦慧君三等奖13 1-45 双足竞步机器人信息周彬、吴昊、石司磊、张瑞玲、张晓敏三等奖14 2-1 基于MSP430的低功耗定时遥控开关信息、机械陈凌龙、段本超、成昌龙、夏军、安选伟三等奖15 2-4 智能风扇物理路霄汉、郭肖洋、耿锐、刘雨鑫三等奖16 2-6 基于单片机燃气灶自动断气装置电气朱元振、李熙娟、王恒通、李倩三等奖17 2-7 基于单片机的小车物理赵一凡、宋祎琛、张书瑞、王世才三等奖18 2-9 机器鱼仿真项目水球斯诺克软件王欣、韩潇、张倩、乔荣轩三等奖19 2-11 显示屏开断智能控制系统电气谭晓琳、马跃洋、司季、黄鹏、朱春鹭三等奖20 2-12 水光沼综合综合一体化采暖系统电气路晓敏姜自民于学良黄家凯吕健三等奖21 2-13 利用空调外机风能驱动的家用智能照明系统电气邵常政张岷浩高文凯康奇豹耿俊雄三等奖22 2-16 新型苹果套袋器机械徐立朋王少凡谢宝莹侯发涛颜格三等奖23 2-18 基于磁耦合共振技术的分布式无线充电车库电气、土建翟一唯田贯宇孙凯祺朱萌张恒媛三等奖24 2-19 空中摇篮项目管院机械方鑫、桑燊、游腾飞、许涛、刘佳亲三等奖25 2-23 节能城市照明系统电气翟少鹏胡天宇王博伦刘智杰鲍威宇谭晗卓三等奖26 2-25 集手机充电等功能为一体的发电鞋控制电气法院刘庆斌郭志越康奇豹曹敏敏杜宇恒三等奖27 2-26 多功能飞行器土建张孝健马超朱再平三等奖28 2-31 智能家居系统模型电气孙润稼张舟宁黄家豪姜力扬齐新雨三等奖29 2-36 防近视报警器电气马振川张臣张力兵三等奖30 2-48 自动控制型太阳能路灯控制周梦婕杜宇恒杜晓坤陈宝麟薛晓玉王舢三等奖31 2-50 餐饮油水高效分离系统能动李艺雯杜润本王发鹏马振国迟长云三等奖32 2-51 基于单片机AT89S51和DHT11电气尹雪燕李佳琪孙润稼陈翠娉翟鹤峰三等奖温度检测器的湿手触摸报警插座33 3-1基于四轴飞行器的PM2.5检测系统物理唐先胜张博杰张钰安冬艾号强三等奖34 3-7可调波段高光效智能灯光系统信息矫腾章刘尊宁刘培成王琰三等奖35 3-9基于arduino的语音安全卫士技术报告物理陈建国汪泽洋沙聪赵昶皓三等奖36 3-11基于单片机的指纹识别门禁系统物理黄应生冯占赫杨希光三等奖37 3-13超声波测距语音播报论文信息王宝玥三等奖38 3-14创新型实用升降椅机械电气叶超资小云赵连方顾德鹏张博文孙士丹鲍银刚三等奖39 3-20 抗疲劳运动电脑椅机械周继陈胡庆宝黄金铭李金鑫葛杏航三等奖40 3-21智能台灯能动马春山张恒胜张莹马艳三等奖41 3-24花卉养殖助手控制刘庆斌张昂郭志越任延泽杜宇恒三等奖42 3-33基于单片机的多传感器信息监测系统控制陈晓天刘斌陈然李文博姚亮三等奖43 3-34基于单片机的蓝牙控制门锁控制尚修亮刘洪超龚文頔李腾焦蕾三等奖44 3-37基于单片机的车载温湿度和加速度传感器系统控制焦慧君秦小娟张咪杨佳佳三等奖45 3-38路灯亮度自动调节系统控制余立周强杜胜利魏姗姗王新菊三等奖46 4-1 语音灯泡物理冉亚洲李沅锦齐昊马鹏程三等奖47 4-3 新型链条清洗器机械孔维明吴艳杨侯法涛徐立鹏刘海滨三等奖48 4-4 基于单片机的近视预防报警系统物理唐先胜张博杰张钰安冬艾号强三等奖49 4-11 基于单片机的智能路灯节能控制装置设计报告电气黄瑞徐博文徐若玢李鹏张岷浩三等奖50 4-13机器鱼仿真项目水球5V5软件高睿杨王鹏张锐李威三等奖51 4-14基于单片机温度湿度检测控制张雪松高峰潘秋宇袁帅黄宇乾三等奖52 4-22基于新型光源的智能光照系统物理王健隋庆先三等奖53 4-23基于光伏发电的智能交通系统控制刘家君杜敏宁韩尧李朋陈鹏宇三等奖54 4-25扑翼飞行器机械李洋李鹏飞李盖吕沃耘和焕斌三等奖55 4-28 利用蒸汽余压驱动供热首站循环泵技术电气孙明张欢郭啸凌云逸孙燕丽三等奖56 4-29 全自动折叠式景观车库机械张博文褚理想郭晓阳袁瑞丁洪鹏三等奖57 4-35用单片机实现D类功放计算机李玉巧三等奖58 4-37 基于FPGA的示波器信息高梦真王宝月沈珍琪姜复宁三等奖59 4-42基于图像识别的分布式智能节电控制系统电气田昕曹恩宇张璐王柯杨振发三等奖60 5-4 “优乐”储水箱有限责任公司创业计划书能动徐锶瑶张业雷郭雨晴任皓舒曼三等奖61 5-5基于灰度关联分析的综合中心度指标在评估网络节点重要性上的应用电气张镒赵丽伟周凡琨谢颂杨三等奖62 5-7基于共振原理的飞机噪音发电系统电气王博仑翟少鹏胡天宇李宁康段小木三等奖63 5-13 中国软实力建设的必经之路文学院彭庆雄三等奖64 5-18 风力发电机风向跟踪控制系统信息付华勇李毅辉三等奖优秀奖名单序号组号项目名称学院成员备注1 1-2 基于语音控制的机器手臂机械、信息、控制安选伟陈凌龙张艳明王成果魏鑫优秀奖2 1-3 双足竞步交叉足机器人机械、控制许增辉、马健、周继陈、李莹、牛佳慧优秀奖3 1-11 光电组智能车控制亢延哲刘庆斌曹永吉王一鸣王康优秀奖4 1-12 Atmega16控制的避障小车物理史浙鲁、史建楠优秀奖5 1-13 基于Ardiuno的智能清扫小车物理苟军林马天骁刘晓宁优秀奖6 1-15 自动循迹智能小车机械、电气刘飞、丁传仓、鲁帅其、刘冲、张然然优秀奖7 1-16 双足机器人控制、管理张凯、万方、甘颖、马致彬、腾宇优秀奖8 1-17 基于光电导航的智能小车物理信息卞国栋赵鹏玮孙维登优秀奖9 1-19 智能车控制机械夏壮赵远洋柯宝泉陈圆圆向锋优秀奖10 1-24 机器人小狗控制陈宏球江嵩齐弼卿赵东方牟际腾优秀奖11 1-28 机器人小狗控制张宜良陈智瑜冯磊李栋宇张一凡瞿崇兵优秀奖12 1-33 电磁车控制李杨、孔诗涵、包铭磊、刘传奇、周媛优秀奖13 1-34 多功能手电筒电气黄如祥李中阳杨旭东杨馥伊优秀奖14 1-36 慧鱼废墟搜救小车控制信息尹燕文张扬扬齐维龙王莹莹王燕优秀奖15 2-2 基于雨滴模块的定时收衣系统信息、机械段本超、夏军优秀奖16 2-20 基于单片机的水温控制系统物理尤红权蒋贺丰杨斌优秀奖17 2-21 基于GPS与GSM通信的防酒驾闭油门预警及报警装置机械王彦波张恒胜马艳邵英婕乔迁录优秀奖18 2-30 红外遥控开关信息葛润东、罗传琛、刘治东优秀奖19 2-37 一种新型机构的可伸缩式的擦窗器机械谢少明田敬国白冰董昊鄢胜优秀奖20 2-42 卷烟厂成品库烟箱扫描系统机械孙成涛田晨晨尚皓宇刘战捷邵常政优秀奖21 2-44 基于噪声发电的户外广告牌系统能动文静曹永吉王钟慧吾慧星徐锶瑶优秀奖22 2-45 基于蓝牙与GSM的智能防盗系统电气包铭磊，赵明，周鲁，李玉涛，鲁超优秀奖23 2-54 基于单片机的封闭空间气体自动换气装置物理艾铭忠魏铮黎伦优秀奖24 2-55 浆粕厂棉纤维漂白机械王康王蒙哲郑健杜佳益王崇兴优秀奖25 3-4 四旋翼飞行器物理盖天洋彭立彬胡顺优秀奖26 3-5无人机模拟实验台机械崔华晨杨尚泽、龙军磊尹月王续颖优秀奖27 3-6仓库智能识别分类装置机械侯鑫张永福王尧张博文张洪铵优秀奖28 3-12基于51单片机的纸张张数测量仪控制张辰亓晓雯王淑敏吴雅婧王奕欣优秀奖29 3-15智能声控锁物理韩祖银赵子建王云龙优秀奖30 3-17基于重力感应的机械手电气杨新虹鹿百兴董梦雅李杰王柯优秀奖31 3-18基于51单片机的交通灯系统材料黄永林张显龙唐太皓包启盛王晓东优秀奖32 3-19模拟路灯系统电气司季石昕谭晓琳马跃洋朱春鹭优秀奖33 3-30 自能式压电陶瓷产热鞋电气孙润稼姜力杨齐新雨陈映龙郭健羽优秀奖34 4-2 基于单片机的多传感器信息监测系统电气秦亚琼张齐付永强优秀奖35 4-5 基于单片机的交通监测系统物理夏雯党春贺优秀奖36 4-6 基于ARDUINO的倒车雷达物理刘延丰吴翰麟朱毅优秀奖37 4-9 仿生噪音发电装置系统机械、控制钟秋申川川朱家豪王晓东李康宁优秀奖38 4-15 智能台灯物理宋晓涵高晶晶文卫优秀奖39 4-16 旋转式LED字幕显示器物理隋妍心孙启硕林雅明龙晨优秀奖40 4-24 基于线性CCD的明暗感应电气曹永吉李璐璐何林岚韩政道何捷优秀奖41 4-27 餐厅餐桌自动清理机器人机械王儒阳褚皓宇丁传全张洪铵时风勇优秀奖42 4-38 新型全自动管理式电子咪表机械陈齐志张博文潘博任志文付延强优秀奖43 4-43 便携式一体化折叠桌椅机械孙成涛田晨晨郝韩斌李思文王倩楠优秀奖44 4-47 基于ZigBee的智能家居系统控制白熹微赵浩枫黄友财孙永斌优秀奖45 4-48 温控式多功能电风扇控制黄鹏邹家祥程恭亮黄佳敏贺继超优秀奖46 4-51 太阳能热水器配套节水控温装置电气孙润稼胡爽李玺汪鹏优秀奖47 5-10 智能中药抓药机技术报告机械丁传仓吴奇褚皓宇张洪铵张永福优秀奖48 5-11 稼轩词对当代朋友相处之道的借鉴意义文学院彭庆雄优秀奖49 5-14 试论《果园城记》中“果园城”的双重性文学院李子春优秀奖50 5-16 麦创电器创业团队机械殷锟胡芳黄佳佳王倩楠史新波优秀奖。

2D仿真机器鱼协作过孔策略

策略更佳。
关键词：仿真机器鱼；协作过孔；裳略设计；动作设计
中图分类号：ＴＰ２４文献标志码：Ａ
ＳｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎＴｈｒｏｕｇｈＨｏｌｅｂｙ２ＤＳｉｍｕｌａｔｅｄＲｏｂｏｔｉｃＦｉｓｈ
表1动作性能对比表动作名称往下性能往上性能备注速度稳定性狭窄域差宽敞域中好中速度稳定性狭窄域差宽敞域中好差头顶球中中狭窄环境中鱼尾循环碰墙情况不可预测肩扛球头夹球慢快快慢必须靠墙接触均为点线接触必须靠墙一个点点接触一个点线接触需要说明的是表1中的快中慢以及好中差都是在指定条件下如向上相对而言的尤其要说明的是往下性能的速度栏中的慢比往上性能的速度栏中的快还要快
ｄｅｔａｉｌｓｆｒｏｍｆａｃｔｏｒｓｏｆｓｉｚｅ，ｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｎ，ｄｅｓｉｇｎｓｔｈｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃａｒｒｙｉｎｇｗａｔｅｒｐｏｌｏａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｉｃｆｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｃｌｕｄｉｎｇｈｅａｄｉｎｇｏｎ，ｓｈｏｕｌｄｅｒｉｎｇｏｎａｎｄｈｅａｄｐｒｅｓｓｉｎｇ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｔｗｏｓｅｔｓｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｓｅｐａｒａｔｅｌｙａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｂｏｔｈｓｔｒａｔｅｇｉｅｓａｒｅａｄｅｑｕａｔｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｎｇｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ

仿生机器鱼在水下探测中的应用研究

仿生机器鱼在水下探测中的应用研究在水下探测领域，虽然已经出现了许多高科技的设备，但是传统的潜水艇等设备却存在诸多的不足，比如噪音大、造价昂贵等问题。

而仿生机器鱼作为一种新型水下探测设备，其优异的性能和低廉的价格让人们越来越关注它。

一、仿生机器鱼的发展历程仿生机器鱼的概念最早可以追溯到上世纪八十年代，当时美国纳税人联盟推出了一项名为“我为何要为一条鱼出钱”的运动，机器鱼项目则是其中的一个支持项目。

此后，越来越多的科学家开始异想天开，试图研制出一种可在水下自由活动并执行某种任务的机器鱼。

近年来，随着人工智能、传感技术等科技的迅速发展，仿生机器鱼的研制进入了一个快速发展的时期。

从最初的底盘、摆尾到逐渐实现完整的仿生鱼体，仿生机器鱼已经不再只是一个概念，而是通过不断实验和改进，逐步变成了一种带有实际应用价值的机器人。

二、仿生机器鱼的原理和性能特点仿生机器鱼的外观和动作都是模拟真实鱼类的。

其主要原理是采用一组电机驱动摆尾，并以尾部位置的微调来更改鱼体运动轨迹，从而实现鱼类的自由游动。

同时，通过传感器和数据采集器，仿生机器鱼还能够实现环境感知和控制。

仿生机器鱼由于其良好的仿生性，具有逼真鱼类运动、低噪声、低能耗、适应性强等特点，因此可以被广泛应用于水下探测、水族馆展览、水下摄影等领域。

三、仿生机器鱼在水下探测中的应用前景仿生机器鱼作为一种新兴的水下探测设备，其应用前景也越来越广泛。

在海洋勘探、水下环境监测、水下物流运输等领域，仿生机器鱼都已经被应用。

首先，仿生机器鱼可以用于海洋勘探领域。

现有的探测设备很难获取更深的海洋信息。

而仿生机器鱼在探测海底建筑、海洋生物等问题上具有很大的优势，可以更深入地了解海洋世界。

其次，仿生机器鱼还可以用于水下环境监测。

水下环境监测需要不间断、全面的水下信息收集，并通过处理后上传到地面，在人类不能够到达的水下区域，仿生机器鱼则可以轻松的收集信息。

最后，仿生机器鱼还可以用于水下物流运输，如水下管道维修等方面。

二自由度胸尾鳍协同推进仿生机器鱼运动控制研究

二自由度胸尾鳍协同推进仿生机器鱼运动控制研究二自由度胸尾鳍协同推进仿生机器鱼运动控制研究摘要：本文针对胸尾鳍协同推进的仿生机器鱼进行运动控制研究，通过建立二自由度胸尾鳍模型，分析鳍运动机理，探索协同推进策略，提出运动控制方案，并通过数值仿真验证其有效性。

研究结果表明，该控制方案能够实现机器鱼在水中自由移动、旋转和机动转弯等各种动作。

一、引言随着科技的不断进步和社会的快速发展，仿生机器鱼的研究日趋活跃。

仿生机器鱼的运动控制是其最核心的研究内容之一。

传统的仿生机器鱼运动控制方法大多是基于单一驱动机构的设计，但这种设计在实现多自由度、灵活性较高的运动时存在一定的局限性。

因此，本文研究了二自由度胸尾鳍协同推进的仿生机器鱼运动控制方法，以期提出一种更加有效和灵活的控制方案。

二、二自由度胸尾鳍模型建立本文首先建立了二自由度胸尾鳍模型，将机器鱼的胸鳍和尾鳍作为两个独立的自由度。

通过对胸鳍和尾鳍的结构特点进行分析，建立了它们相互之间的运动关系。

三、鳍运动机理分析为了深入了解胸尾鳍的运动特性，本文对鳍的运动机理进行了分析。

通过理论推导和数值模拟，得到了鳍运动与机器鱼推进能力之间的关系。

同时，还研究了鳍的波形、频率和幅度等参数对机器鱼运动性能的影响。

四、协同推进策略研究基于对胸尾鳍运动机理的分析，本文提出了一种协同推进策略。

该策略通过对胸鳍和尾鳍控制信号的调节，使得二者在运动上保持一定的同步性和协调性，从而实现机器鱼的协同推进。

五、运动控制方案设计根据协同推进策略，本文设计了一种鳍运动控制方案。

该方案通过调节胸鳍和尾鳍的运动轨迹和频率，实现机器鱼的各种运动模式，包括直线运动、转向、机动转弯等。

同时，为了提高机器鱼的运动灵活性，还引入了反馈控制和优化算法等技术手段。

六、数值仿真验证为了验证运动控制方案的有效性，本文进行了数值仿真实验。

通过建立仿真模型和搭建仿真平台，对运动控制方案进行了测试和评估。

实验结果表明，该方案能够有效实现机器鱼在水中的自由移动、旋转和机动转弯等动作，并且具有较好的稳定性和鲁棒性。

仿鲹科机器鱼胸鳍尾鳍协同推进运动控制方法研究

仿鲹科机器鱼胸鳍尾鳍协同推行运动控制方法探究专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。

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2015年山东大学科技创新大赛成绩公示

特等奖一等奖序号组号项目名称学院成员1 1-22 与人体同步的机械臂控制李杨金宗学亓晓雯范程颖 2 2-8基于A VR 单片机的低成本激光雕刻机物理赵致远张中妤于文慧 3 3-17 盲童快速学习阅读机工训中心袁吉林、常天星、孙成涛、余兰4 4-37 掌上你的生活信息侯旭阳杜明明刘威刘智圣 55-14 胃癌中miR-214异常表达及其作用机制的研究医学院王亚文陈旭序号组号项目名称学院成员1 1-19 智能节能驱蚊系统电气刘璐瑶、宋长城、张宗敏、孙文帅2 1-25 具有ID认证功能谐振式无线充电装置电气郭靖、薛景润、于晓伟技术报告3 1-4 形随乐动物理唐先胜苟军林刘艳潘维韦4 1-28 多信号源捕捉的灵敏火灾报警装置电气刘晟源韦明杰孙一凡马迎庆5 1-29 基于51单片机的可遥控智能插座电气材料张琪、张春磊、吕程、金铭6 2-1 导盲仪设计电气杨帆、武广斌、李鹏、韩笑7 2-9 基于物联网技术的智能服务机器人电气学院曹永吉、俞馥佳、辛喆、刘小龙8 2-11 地震检测报警及保护装置电气学院张黎明、赵鹏、黄兴、刘冲9 2-16 手势控制智能车物理黄泽、武三茗、蔡宁、10 2-19 乡村路网智能维护系统信息李洪珊李广鹏田云飞阮丽华王凯11 2-20 基于机器学习的种子分享app 软件马新宇、王明坤、范宏达、韩烨12 2-29 基于TCP/IP的远程家居系统控制周鲁李远志赵远洋李腾13 2-44 基于Kinect与AR技术的虚拟梳妆间信息陈默、卞国栋、王润卿、赵相羽15 3-7 分组法装配试验台机械林洪振，陈嵛，张绍举，张路16 3-28 基于磁耦合谐振式无线照明台灯机械叶婧，夏壮，范程颖，郭忠起17 3-29 智能型家用空气净化器控制张慧慧，张锦浩，季晓瑶，郭恒18 3-30 基于工业4.0的新型智能公交车控制刘小龙、王一鸣、刘晓艺、龙贵民19 3-32 2D仿真机器鱼花样游泳软件马文、周强、田昕、岳灵茜20 3-35 2D斯诺克基于虚拟区域路径规划的优软件周强、董景磊、张俊华、刘晟源化21 4-1 梦幻家庭系统信息许乙付，孙海宁，戴朗，金宗学22 4-3 “空巢”卫士电气张臣李伟李哲苑艺23 4-7 智能车载酒驾预防系统电气宫志云袁佩然杜子璇曾晓双24 4-19 含油污水智能处理装置机械陶彦兵史鑫邹益刚张东东25 4-21 自动化电力线路监测、预警、除冰一体电气学院王恒通、朱元振、康卓然、陈嘉祺化系统26 4-23 基于蓝牙原理的手记APP控制节能开信息张笑裴曾钰蒋灵通杨菁菁关插座27 4-25 基于多传感器的智能家居系统控制李玉涛尹燕文安选伟杨旭亭28 5-3 一种活性炭的投加装置化学齐树陶29 5-7 CCL21/CCR7轴通过激活肿瘤细胞医学院仲光鑫张宗璞陈璐牛伟晓EMT促进其转移30 5-8 小饭桌APP商业创意书管理、软件赵玉洁丘文恒胡彦芳冯云昊31 5-9 网上阅读平台软件郑翔张典澜白景锋薛诗诗32 5-27 基于“组合式多功能地质勘察预报钻土建闫凯杨俊鹏谢磊甘亮刘一鸣机”的创业公司33 5-33 励志起航3D打印教育工训中心王云飞甘淇匀刘泽生34 智能车电磁组电气韩智云包铭磊35 智能车电磁组控制邱涵郭仁和梁姣36 智能车光电平衡组电气张海成鹿百兴卢丽容37 智能车光电平衡组控制李杨贺继超贾群38 智能车光电平衡组控制王经纬何欣栋南泽平39 智能车摄像头组控制陈帅先曹启帆刘琦二等奖序号组号项目名称学院成员1 1-20 基于尾气净化与温差发电技术的电气陈世瑛、张敬旋、乔梁、李莉娜尾气处理器2 1-18 基于室内空气质量检测服务老幼电气金行龙袁佶鹏李檀白钰莹年群体的装置3 1-16 全自动穿串设备机械姜海顺、武洵德、张晨、郑英策4 1-15 会呼吸的游乐场电气杨霞秦扬韩涵乔彦霖5 1-6 基于arduino的智能导盲杖物理付晓红隋妍心高万甜朱婷珍6 1-27 基于IAP主控芯片的智能路灯控电气贺杨烊马嘉翼朱自雨王轶飞制系统7 1-34 无线物联网智能家居远程控制系控制申俊志侯林寇展温克琛统8 1-39 基于STC89C52的多功能智能车信息杜明明侯旭阳9 2-4 智能待机节电控制器电气曹永吉、王可欣、陈嘉琦、张妍、董晓倩10 2-5 三维雕刻机械臂电气郭昊旻董帅许晓峰何林岚11 2-12 基于CFD技术的升沉式潮流能发机械王伟正秦扬于晓伟潘家豪电平台12 2-18 智能节水浇灌系统控制张妍、周亚梅、温法政、郄有田13 2-24 “CamBright”笔记本屏幕亮度自电气史守圆张丽强沈瑞华甘增朔动调节系统14 2-28 基于单片机的火灾报警器控制温子越李博文刘徽15 2-35 智能导盲杖信息夏鹏翔王鹏秦正姜超16 2-38 智能导盲拐杖工训中心梁山广，林人和，王文霞，曹征征17 2-41 智慧校园助手计算机么广忠、孙树冲、东科、陈振铎18 2-42 基于LBS的旅游社交应用计算机陈静茹、徐星明、么广忠、仲彦蒿19 2-43 智能台灯电气李澍、陆云靖、李博伟20 3-10 基于A VR单片机的手写测距笔物理彭程、余力、王宏鹏21 3-21 快递自动分拣及信息管理系统机械丁传仓唐友财马强杨浩22 3-22 基于PWM模块的智能测距定时机械殷锟曾钰蒋灵通张笑裴照明系统23 3-26 万用表控制刘春辉、陈菲雨、成旺荣、陈永超24 3-33 新型扇翼飞行器机械李金银孔天相雷洋臧瑜真25 3-37 协作过孔2D仿真机器鱼软件董景磊、林铖、高睿阳、杨振发26 3-39 基于运动特性分析的机器鱼水中计算机王愚德、马文、岳灵茜、田昕、张俊华角力策略27 3-41 Wifi四轴飞行器信息唐董琦、王凡丁、孙宇峰、李婧28 3-44 太阳能配套节水控温系统电气尹雪燕李佳琪黄兴29 4-2 卡车散热器自动降温系统机械杨坤，李露瑶，孙海宁，戴朗30 4-12 电脑外设待机功耗杀灭装置电气徐彬孙巍徐家东李晓栋31 4-14 手机控制可计费智能停车位电气高成昊王公珂刘家欣靳震华32 4-16 交互式多功能立式扭转试验台机械徐维超、史恒飞、孔令哲、陈福康33 4-18 远程中医诊疗系统电气陈海文崔静娴高浩瀚马子茹34 4-15 基于单片机红外遥控避障循迹小车控制文学院赵孝德姜复宁35 4-20 多功能幕墙机器人机械刘希琛侯鑫陶彦兵薄亚楠36 4-27 多功能全自动墙面修复机机械李露瑶、高河山、顾晓怡、张艺馨37 4-32 基于DS18B20的带有蓝牙功能的温度检测仪控制隗同坤孔诗涵吴聪38 5-5 心弛电池回收公益创业企划书管理魏虹丁银涛赵小菲杨鑫平39 5-6 人体健康及姿态智能监测仪经济电气龚雅雯程实李直蓉冯云鹤40 5-13 基于ZnO及TiO2纳米结构的量子点敏化太阳能电池物理吴存存马泽成郑万凯刘畅41 5-24 新型海带养殖收割机机械张东东董超夏志远张保财42 5-28 可发电式智能道路路况交互节电系统电气徐迪、胡海涛、曹汉卿43 5-29 健身休闲椅机械鲁帅其高垚冲许晓峰李檀44 5-30 基于matlab太阳能分布式发电智能电网设计与研究电气胡安梁韩明哲马迎庆45 智能车电磁组控制曹汉卿潘仁华46 智能车电磁组控制周继红龚瑾信闫钰龙47 智能车电磁组控制电气鲁超石立阳田昕48 智能车电磁组控制张慧慧纪晓瑶49 智能车电磁组控制尹昭然50 智能车光电平衡组控制余莹申俊志侯林51 智能车光电平衡组控制电气王琛皓姜兆田李宗骏52 智能车光电平衡组控制杨董杜李杨吴夏鹏53 智能车摄像头组控制张明心张宇慧54 智能车摄像头组控制张腾王亦欣柳欣三等奖序号组号项目名称学院成员1 1-1 PM2.5检测仪管理控制郭臻梁山广刘洪元姚洪江2 1-2 新型固废免烧填料环境王瀚韬刘明会魏静3 1-7 基于mega16的自动制动系统物理朱宸正、韩祖银、艾号强、冯占赫4 1-14 智能输液系统电气冯玉程、李冠群、胡泰锋、胡于家5 1-12 基于Arduino的智能停车库电气宋国成、韦明杰、王恒通、康卓然6 1-36 双足竞速机器人控制杜亚雯王成罡蔡炳锋7 1-38 高精度自动校准水平仪机械王国亮谢瑶赵琳琳王娜8 1-32 双相变新型蓄放热系统能动孙潇峰卢文慧吾彗星汤宇宙9 1-24 越障机器人控制吕丁姜兆田刘晗笑10 1-30 基于移相控制方式的小型高效逆电气李璐璐、陈天成、郭昊旻、鹿百兴变电源11 1-23 越障机器人控制李泽仁傅博吕承侃12 1-17 加速度显示仪物理高晶晶、刘小叶子、艾浩强13 1-26 红外传感器扫描装置控制，信息张晨光孙悦雯陈璁珑14 2-2 会说话的文字电气李璐璐、李佳鸿、李熙娟、祁敏15 2-10 无线充电技术能动朱晓、王蒙达、陈思诗、王春鹏16 2-13 新型多功能节能台灯能动高斌、耿继春、韩雪、吕亚娟17 2-17 基于arduino开发的家用智能LED物理尹德福、周航琪、李睿奇、魏建平、台灯.18 2-21 一种无阻力自发电出租车顶灯能动任国福、杨豫魁范凌灏、吴凯成19 2-22 可全方位变换插座机械安选伟、马超、李阅、张腾、李玉涛20 2-23 工业4.0下新型智能节水水表电气王丹蔡菲菲龙贵民刘小龙21 2-25 CM\F自主午餐电气周忠慰高仕林史守圆赵铭凯22 2-26 智能窗控制系统控制张海楠张振寰张梅鑫唐旭23 2-32 便携充电兼具保健功能的多媒体能动孙家兴徐锶瑶郭雨晴燕晗教学用具24 2-37 基于STC89C52单片机PWM控制电气曹汉卿徐广达张晓彤潘仁华的智能油烟机25 2-39 多功能薯类收获机机械柳旭阳、宋妍、颜格、何婧怡、吕沃耘26 2-45 多功能旋转轮换黑板能动冯文辰，王德源，赵青，孔繁丽，胡翠霞27 3-5 自由体操机器人控制王莹莹王昕张宇慧段佳琪28 3-6 基于STC12C5A60S2单片机的智电气弋豫，李文琳，刘震，杨兆星能窗户设计29 3-19 Recover 快递包装回收处理装置机械何婧怡，吕沃耘，胡志远，马超，庄伟豪30 3-13 微型扑翼机构仿生飞行器机械辛本礼、张毅群、张绍举、陈嵛31 3-16 基于单片机的电动车防盗报警追控制刘晗笑周晴蔡炳锋踪系统32 3-20 基于红外对管检测的竞速越障机控制李浩、余昌黔、杨亚宁、张鼎威、熊紫华器人33 3-27 基于arduino的PM2.5监测装置物理艾铭忠、焦志强、党春鹤、陈澄34 3-31 基于太阳能热水器的管道改进节能动任科，刘诗酉，胡冬冬，钱佳萍水设计35 3-34 一种利用风能的生活化多功能装能动韩林、黄淑琼、朱晓、邱志浩置36 3-36 基于51单片机的便携电子秤设计信息唐嘉诚、赵子君、张靖宏37 3-43 狭窄足印竞步机器人控制吴聪、隗同坤、孔诗涵、高添38 3-45 基于K10的门禁系统控制杨振发、丁瑞如、杨凡、张瑞39 3-46 四轴飞行器控制毕敬，殷长卿，曹睿智40 4-5 基于labview的温湿度智能调节系物理张悦刘艳史浙鲁统41 4-10 乐淘软件王欣张天雨刘天霓张琳42 4-11 3D打印机设计电气李冠群胡泰锋沈瑞华43 4-24 人数计数器电气李克强马子茹崔俊泰廖晨东44 4-26 基于惯导模块的遥操作机械臂控制罗维白冰刘建平朱再平45 4-28 基于条件决策的花样游泳算法控制温克琛、李宛珊、逄雯、郭文睿46 4-30 一种新型节能家居系统电气王盼瑞、尹晓东、高浩瀚、王美岩47 4-22 基于道尔顿定律与气提原理的高效智控海水淡化系统能动张宗敏刘璐瑶王鑫王统48 4-34 基于STC15单片机的智能跟踪/避障小车控制王奕欣张辰张家斌吴雅婧49 4-35 基于单片机的煤气检测与智能家居设计物理常铭轩张世平渠成江50 4-36 电脑显示屏节能小管家机械褚皓宇张瑾延鸣王贵鹏51 4-39 基于光纤光栅井盖防盗系统信息田云飞王凡丁魏玉波贾淑靖52 5-1 氧化硫硫杆菌生理生化特性及浸矿性能研究生命赵琳琳王娜53 5-2 “绿色医院之行”——关于医院空调系统能耗调研与分析口腔医学院李佳怡曹源董唯吉扶静54 5-4 一株抗锰细菌的分离鉴定及生理生化特性研究生命科学学院赵琳琳王娜李冰55 5-11 关于近海无人潜水器能源自给的研究电气管理刘正中刘文凤王凯旋吕海56 5-18 微波熔融盐处理电子废弃物能动于洋刘丹丹刘泽方戴静57 5-19 Resveratrol attenuateshypoxia-induced neurotoxicitythrough inhibiting microglialactivation 口腔医学院孙文双魏翔张甜甜刘帅58 5-21 基于光电感应的是内侄能暖气节能系统能动王钟慧曹永吉杨帆郭雨晴59 5-23 工业循环冷却水中绿色阻垢剂聚天冬氨酸的分析环境张腾戈褚振华杜玥萱杨秋源60 5-25 新能源智能农业调节循环系统电气潘仁华蒋灵通曾钰张笑裴61 5-26 基于超声波感应的最适亮度调节装置能动程涛刘璐瑶张宗敏朱晓62 智能车电磁组机械信息李锦军孙丽婷吴贺星63 智能车光电平衡组控制牟申宇汪园王成罡64 智能车摄像头组控制齐共新郑键渝朱蕊65 智能车摄像头组电气控制涂思嘉赵翰琳余园66 智能车摄像头组电气控制李梦真王昌安牟伟伟67 智能车摄像头组控制谭文浩吴国韬韩冷优秀奖序号组号项目名称学院成员1 1-3 六自由度多功能机械手机械毕瀚文、汤正义、唐斌、邹士鑫2 1-5 基于Labview的智能液体加热安物理付晓红、邹永杰、高万甜、朱婷珍全控件3 1-8 基于LabVIEW的体感操控系统物理软张博杰、乔璐、修宇亮、吕承锟件、外语4 1-10 基于单片机的微信控制机器人物理周慧中、刘业腾、李雪5 1-11 基于超声波定位的特定目标检测控制张璐王昌安王莹莹何昊洋跟踪系统6 1-13 基于arduino和labview的亥姆霍物理蒋轲、李宇龙、陈蒙、朱秋毫兹线圈磁场特性曲线测绘系统7 1-21 螺旋板齿式玉米脱粒机机械史鑫谢东瀚杨星婕薄玉楠8 1-31 太阳能追踪器机械于承鑫臧志刚闫栋梁张雄9 1-33 简易波形发生器电气王春鹏、王蒙达、王鑫、高斌10 1-35 六自由度喷涂机器人机械乔迁录、何蕊恬、任维波、卢文慧11 1-37 噪声发电的交通照明装置电气欧业韬，李熙娟，李倩，李佳鸿12 1-40 物流运输小车控制虞增琪杜陈世李锋别玉敏13 2-3 基于氨氮浓度的溶解氧模糊PID电气樊广昕董帅韩楚李晓节能曝气系统14 2-6 自动追光太阳能电池供电三棱柱能动郭雨晴徐锶瑶陈晓芸孙悦式旋转霓虹灯一体技术15 2-7 基于太阳能辅助加热和智能恒温能动徐锶瑶郭雨晴陈晓芸孙悦控制的新型农业残渣利用装置16 2-14 基于A VR的智能运动鞋垫物理高顺业、李昂、任正峰17 2-15 基于单片机的避障小车物理彭洋、徐弋舟、戴金涛18 2-27 带语音功能的智能电容电感测量控制于超超张璐孙芸馨王昌安仪19 2-30 基于高速空气流的新型风能储备能动卢文慧孙潇峰黄淑琼耿晓倩系统20 2-31 3D打印机热床优化设计能动孙悦陈晓芸郭雨晴徐锶瑶21 2-33 基于太阳能利用的全自动交通摄能动陈晓芸孙悦徐锶瑶郭雨晴像头清洁装置22 2-36 基于校园的暖瓶水回收利用装置能动王紫璇王蒙达肖迪于洋设计说明书23 2-40 苹果套袋机机械柳旭阳、宋妍、彭梦雨、吕天娇、何婧怡.24 3-1 基于超声波空化技术的餐具清洗机械张博文褚理想徐大森李健设备25 3-2 密码门信息邢斌边毅戚远靖26 3-3 基于Arduino 单片机的多功能机物理张童非、孙川、薛志杰器人27 3-4 生活记录仪——可穿戴智能手环机械史文博李白泥李金鑫孙艳28 3-9 环保榨汁机能动王舢、王蒙达，刘璐瑶、王统29 3-8 互动型智能卖萌机器人物理林琪娟、范舜尧、梁佩枝30 3-11 智能电灯控制系统物理王斌斌瞿崇兵王泽睿31 3-12 基于硬币分拣包装辨伪消毒的智能一体化系统机械颜格柳越彭梦吕天娇32 3-14 学友软件朱秀鹏，王欣，延浩然，吴曜华33 3-15 基于Zigbee+ROF的远程信息采集系统物理张刚、卞国栋、肖智、杨继敏34 3-23 蓝牙遥控测距小车控制成旺荣、刘春辉、周继红、闫星河35 3-24 MP3 控制温法政、黄晶晶、杜越36 3-25 计步器控制赵志远、、陈菲雨、成旺荣、郑航37 3-18 新型洗链器材料陈靖桦李欣玥陈志孔巍38 3-38 节能型智能手环控制尚皓宇、张锦浩、吴琼39 3-42 基于光纤光栅的井盖防盗系统信息田云飞王凡丁贾淑靖魏玉波40 4-4 应用于变电站的天线传感器网络自供能装置电气杨华峄吴旻蔚张逸超张力兵41 4-6 移动式一体话光伏板清洁装置电气郭昊旻罗皓赵鹏辉李哲42 4-8 基于单片机的温湿度传感器物理张羽张璇沙松霖43 4-9 基于脑电波控制的注意力训练器物理薛远康李栋宇44 4-13 基于单片机的小型温室控温控光系统电气信息袁汉杰王尧张烁刘晟源45 4-17 基于Arduino的智能泊车系统物理徐耀雷雨陈玎46 4-29 基于物联网的下水管网系统电气王美岩、王盼瑞、尹晓东、秦润泽47 4-31 基于人脸识别的电梯节电系统电气田昕曹恩宇马嘉翼杨新虹48 4-33 基于光纤导光的自动采光照明系统机械张瑾张保财乔迁录花正欣49 4-38 基于图像处理的投影交互平台机械延鸣张瑾褚皓宇王贵鹏50 5-10 探究口腔幽门螺杆菌致慢性牙周炎机制口腔医学院胡哲恺张钰李志宇苏义群李诗艺51 5-12 望英“十年树人”教育责任有限公司电气管理刘正中刘文凤王凯旋吕海52 5-15 壁面作业机器人数学张博宏53 5-16 自旋塞贝克效应物理邢若飞王世才陈澄党春鹤54 5-17 WIFI控制人体红外感应智能照明系统能动刘丹丹于洋石钊欣孙家兴55 5-20 基于废旧电池深度利用装置的创业计划管理段炳琨李直蓉常煜晴邢晓东56 5-22 基于躁声发电的户外广告牌系统能动文静王钟慧曹永吉徐锶瑶。

【计算机仿真】_水下机器人_期刊发文热词逐年推荐_20140723

2008年序号 1 2 3 4
科研热词自治水下机器人纵倾控制滑模变结构控制器模糊控制
推荐指数 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4
2009年科研热词路径规划蚁群算法旅行商问题多自治水下机器人推荐指数 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词误差传播法则立体视觉水下机器人曲线拟合定位误差多水下机器人数字仿真平台单路标二元全区间插值三次样条插值
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
科研热词阻力视景仿真水动力性能水下滑翔机水下机器人数值仿真建模导流罩定常运动大地形管理几何参数优化
推荐指数 1 1 1 1 1 1 11 1 1 12012年序号 1 2 3
2012年科研热词水下机器人可视化三维建模推荐指数 1 1 1
2013年序号 1 2 3 4
科研热词路径规划双鱼协作过孔协作策略仿真机器鱼
推荐指数 1 1 1 1

仿生机器鱼的设计与优化

仿生机器鱼的设计与优化一、绪论随着工业化和人口的不断增长，对水产资源的需求也越来越大。

因此，为了更好地满足人们对水产品的需求，加强水产养殖也成为了我们摆在面前的任务之一。

而仿生机器鱼技术的应用，为水产养殖行业注入了新的活力。

二、仿生技术的基本原理仿生技术是一种模仿自然生物形态和机理，进行人工设计和制造的技术。

其基本原理是通过对自然界生物形态、生理机能等进行深入研究，提取其中的优秀特征，应用到工程设计中，达到优化设计的目的。

三、仿生机器鱼的设计及其作用1、仿生机器鱼的设计仿生机器鱼是一种通过仿生技术制造的机器鱼，在外形、运动和色彩方面与真实鱼类相似。

其设计基本包括机器鱼的外形设计、内部结构设计以及运动特点的刻画等部分。

在这个过程中需要对如何提高其智能化、适应不同环境等方面进行研究。

2、仿生机器鱼的作用仿生机器鱼的应用主要体现在以下几个方面：（1）水产养殖：将仿生机器鱼投入到具有相同水环境的水产养殖中，可以模拟真实鱼类的生长环境，从而提高水产养殖效率和产量。

（2）水下监测：在水下环境中，通过仿生机器鱼的运动、采样和研究分析等功能，可以监测河流、湖泊等水域的水质状况、鱼类生态及种群数量等信息。

（3）水下探测：仿生机器鱼可以拥有类似于真实鱼类的敏锐感官，可以更好地进行水下搜索、侦查及行动。

四、仿生机器鱼的优化及其应用1、仿生机器鱼的优化仿生机器鱼设计的优化需要关注以下几个方面：（1）机器鱼的形态优化：改善外形设计会直接影响到机器鱼的运动性能。

为了达到更好的性能指标，必须对机器鱼的外形进行优化改造。

（2）机器鱼的动力优化：机器鱼动力与能源的优化是提高其泳速和续航能力的关键。

可以通过优化驱动系统、减轻机器鱼的质量等措施来提高动力效率。

（3）机器鱼的感知优化：仿生机器鱼的感知系统直接影响到其水下行动和任务完成情况，特别是对于水下探测和监测功能来说，感知系统的优化显得尤为重要。

2、仿生机器鱼的应用（1）水产养殖领域中，仿生机器鱼作为一种智能化养殖技术，通过对水环境进行模拟，可以改善水产养殖业的发展状况。

仿生机器鱼三维仿真分析

仿生机器鱼三维仿真分析仿生机器鱼是一种模仿鱼类身体结构和游动方式的机器人，它具有良好的机动性和适应性。

在实际应用中，仿生机器鱼可以用于水下勘察、水下探测和水下救援等任务。

为了提高仿生机器鱼的性能，需要进行三维仿真分析，以评估其运动性能和机械结构的稳定性。

首先，三维仿真分析可以用来研究仿生机器鱼的游动方式。

通过建立仿真模型，可以模拟仿生机器鱼在水中的游动轨迹和姿态变化。

通过对仿真结果进行分析，可以确定最佳的游动策略和运动控制算法，以提高机器鱼的运动效率和稳定性。

其次，三维仿真分析可以用来研究仿生机器鱼的机械结构。

通过建立仿真模型，可以对机器鱼的鱼体结构和鱼尾运动机构进行分析。

通过对仿真结果进行分析，可以确定最佳的机械结构设计，以提高机器鱼的机动性和适应性。

在进行仿真分析时，需要考虑以下几个关键因素：1.流体动力学模拟：仿真模型应该能够准确地模拟水的流动和水与机器鱼之间的相互作用。

可以使用计算流体动力学（CFD）方法来模拟水的流动，以及根据流体动力学模拟结果对机器鱼的运动进行分析。

2.运动控制模拟：仿真模型应该能够模拟机器鱼的运动控制算法，以及根据运动控制模拟结果对机器鱼的运动行为进行分析。

可以使用动力学模拟方法来模拟机器鱼的运动控制算法。

3.结构强度分析：仿真模型应该能够模拟机器鱼在水中的受力情况，以及对机器鱼的机械结构进行强度分析。

可以使用有限元分析（FEA）方法来模拟机器鱼的受力情况，以及对机械结构的强度进行分析。

通过三维仿真分析，可以评估仿生机器鱼的运动性能和机械结构的稳定性，为进一步优化设计提供参考。

同时，仿生机器鱼的仿真模型也可以用于测试新的运动策略和结构设计，以提高机器鱼的性能和适应性。

总之，三维仿真分析是研究仿生机器鱼的运动性能和机械结构稳定性的重要手段。

通过建立仿真模型，可以模拟机器鱼的游动方式和机械结构，对其进行分析和评估，为优化设计提供参考。

仿生机器鱼的仿真分析结果可以用于改进机器鱼的运动控制算法和机械结构设计，以提高其性能和适应性。

仿生机器鱼三维仿真分析

学校代码：11517学号：0708071012HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING毕业设计题目仿生机器鱼三维仿真分析学生姓名刘欢乐专业班级机械设计制造及自动化0701学号0708071012系（部）机械工程系指导教师(职称) 王新莉（教授）孟凯（助教）完成时间 2011年5月25日河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计（论文）任务书题目仿生机器鱼三维仿真分析专业机械设计制造及自动化学号0708071012姓名刘欢乐主要内容、基本要求、主要参考资料等：选题背景：鱼形机器人不仅可以用于水下考古、水中摄影、探查狭窄水道、测绘海底地形地貌，还可进行水中养殖和捕捞，并作为水下微小型运载工具，在抢险搜救等工作中发挥重要作用。

主要内容：设计一款机器鱼的执行机构，对设计的机构进行三维仿真研究。

基本要求：建立三维模型，进行仿真研究，完成实物制作，提交设计说明书等设计相关资料。

主要参考资料：机电一体化系统设计传感器技术机器人技术机构设计相关科研论文10篇完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 引言 (1)1.1 本文研究的目的及意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.2.1 国内研究现状 (4)1.2.2 国外研究现状 (6)1.3 论文的主要研究内容 (8)2 仿生机器鱼的机构设计概况 (9)2.1 仿生机器鱼的机构 (9)2.2 舵机设置 (10)3 仿生机器鱼的三维建模与运动分析 (12)3.1 建模软件的选取 (12)3.2 仿生机器鱼的三维实体建模 (13)3.2.1 仿生机器鱼鱼头和鱼尾的三维建模 (14)3.2.2 仿生机器鱼鱼身的三维建模 (15)3.2.3 虚拟装配 (17)3.3 仿生机器鱼的运动分析 (17)4 仿生机器鱼的三维仿真实现 (19)4.1 仿生机器鱼三维仿真的简介 (19)4.2 仿生机器鱼三维仿真 (20)结论与展望 (25)毕业设计工作总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)仿生机器鱼三维仿真分析摘要本文首先对小型鱼类现有的研究进行了描述，表明了鱼类在水下的优势对仿生机器鱼的研究发展将起到重要作用。

基于极限学习机的仿真机器鱼动作策略

基于极限学习机的仿真机器鱼动作策略
彭泽荣;张学习;王建桦
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2017(0)4
【摘要】针对URWPGSim2D仿真平台,为实现机器鱼快速、准确的调整,本文将机器鱼的状态定义为"调整"和"推球",并提出基于极限学习机的动作决策模型,利用此模型自主选择相应的动作策略.动作决策模型根据当前时刻周围的环境信息,利用极限学习机确定机器鱼的状态,自主选择当前时刻的最优击球点,并确定机器鱼速度和角速度档位的最优组合.经URWPGSim2D仿真平台验证结果表明:机器鱼可根据策略调整路径,选择合适的动作策略,以更少的时间代价完成比赛.这说明基于极限学习机的动作决策策略能充分考虑机器鱼和水球的实时信息,在不同情况下选择不同的策略,具有很强的适应能力,满足仿真机器鱼对于动作决策的要求.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】彭泽荣;张学习;王建桦
【作者单位】广东工业大学自动化学院;广东工业大学自动化学院;广东工业大学自动化学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于极限学习机的三维图形重构虚拟仿真实验研究 [J], 陈龙;郄小美;黄信静
2.基于极限学习机算法的永磁机构动作时间补偿的研究 [J], 邵士良;迟长春;张祯海;练正兵
3.基于关节信息和极限学习机的人体动作识别 [J], 张孙培;孙怀江
4.基于蚁群算法的仿真机器鱼动作决策策略 [J], 张纯;邓彦松
5.基于改进极限学习机的MBR仿真预测研究 [J], 杨新星;李春青
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仿生机器鱼的应用研究

仿生机器鱼的应用研究作者：张鹏来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2018年第8期文／张鹏摘要：探讨仿生机器鱼研究的主要技术难点，论述仿生机器鱼在美国及其它国家的应用情况，提出了今后发展仿生机器鱼的看法。

关键词：仿生机器鱼；应用研究一、仿生机器鱼研究的主要技术难点(一)面向海洋测量任务的仿生机器鱼外形优化设计技术仿生机器鱼作为一种海洋移动观测平台，其运动和测量都受海洋环境的影响。

要在现有工作和吸取国内外已有成果的基础上，针对典型海洋动力环境特征，并考虑平台与被测环境的相互作用，进行必要的数模仿真和物模实验，设计既满足测量传感器功能要求又具有良好水动力特性的载体，是要解决的技术难点之一。

(二)浮力驱动单元设计与制造技术浮力驱动单元是一套机电液耦合的液压驱动和体积调整系统，是仿生机器鱼的关键部件，也是技术难点之一。

该单元性能优劣将决定仿生机器鱼的生命，直接影响仿生机器鱼的航程和仿生机器鱼的可控性。

根据我们研制自持式剖面循环漂流浮标的经验，必须严格控制该部件的计算、设计、制造、调试过程，特别要关注皮囊的材质和成形工艺，并努力提高其驱动效率，减少能耗。

(三)仿生机器鱼的运动和姿态控制技术仿生机器鱼的运动和姿态控制性能优劣决定了仿生机器鱼的稳定性、可控性、剖面轨迹的精度以及作业目标能否实现。

仿生机器鱼的运动和姿态控制是在作业程序控制下，由浮力调整、仿生机器鱼的重心与浮心位置调整、水平翼和垂直尾翼产生的水动力变化三者协调工作完成的，而仿生机器鱼的运动和姿态控制系统的功能实现，又与作业海域海洋温、盐、流等动力环境密切相关。

同时，通过远程控制，更换仿生机器鱼的作业程序，改变仿生机器鱼的作业剖面，这在国内海洋监测技术领域还是空白。

因此，仿生机器鱼的运动和姿态控制技术是本项目的技术难点之一。

(四)仿生机器鱼的导航控制技术该项技术研究仿生机器鱼全局路径和局域路径的规划和实施，它决定了仿生机器鱼航行轨迹的跟踪响应能力和准确性。

2D仿真机器鱼协作过孔策略

2D仿真机器鱼协作过孔策略滕江;李淑琴;韩丽丽【期刊名称】《兵工自动化》【年(卷),期】2014(33)12【摘要】The optimized strategy is put forward with respect to the competition of the 2D stimulated collaboration of two robotic fish getting through the hole. According to competition rules, the completion is divided into two parts, namely without the ball and the ball moving transport. Without the ball in the process of swimming, the best possible route is chosen to adapt to different locations. In the transport part of the ball, characteristics of the competition terrain are fully utilized to take advantages of every part of the robotic fish to transport the ball. The consequence proves that the optimized strategy has taken both the requirements of scoring goals and the characteristics of the competition terrain into full account. Both speed and stability are greatly improved.%在机器鱼2D 仿真协作过孔比赛项目中，针对无球游动过程中固定路线的行进方法所存在的问题，提出一种优化策略。

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关键词：仿真机器鱼；双鱼协作过孔；协作策略；路径规划
中图分类号：ＴＰ２４２文献标识码：ＢБайду номын сангаас
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＴｗｏＲｏｂｏｔｉｃＦｉｓｈｅｓ’ ＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎｔｏＰａｓｓＴｈｒｏｕｇｈＨｏｌｅ
ｒａｔｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＨｏｌｅｉｎｔｈｅＷａｔｅｒＲｏｂｏｔＣｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｗａｔｅｒｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｒｏｍｔｗｏａｓ —
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｗａｖｅｐｏｗｅｒａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｍａｋｅｉｔｄｉｆｉｆｃｕｌｔｔｏｃｏｎｔｒｏｌｍｕｈｉ — ｒｏｂｏｔｆｉ —
第３０卷第１期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１３）０１ — ０３４４ — ０４
计
算
机
仿
真
２０１３年１月
仿真机器鱼双鱼协作过孑Ｌ策略的研究
张进，李淑琴，侯霞
（北京信息科技大学计算机学院，北京１００１０１）摘要：水中机器人受到水波动力及水下复杂环境等相关因素的影响，导致行为控制和多机器鱼之间协作完成任务成为难点。针对水中机器人大赛中的双鱼协作过孔项目，从仿真机器鱼控制及协作策略两方面对水中机器人的控制方法进行了研究。水中机器人控制采用基于目标区域的路径规划方法，克服了仿真机器鱼由于水波动干扰而无法准确到达目标点的问题。仿真机器鱼通过不断感知外界环境和自身位置，合理进行角色变换，从而有效地实现了协作带球过孔的任务。该算法在２０１ｌ中国机器人大赛暨ＲｏｂｏＣｕｐ公开赛水中机器人双鱼协作过孔项目中获得冠军。对仿真机器鱼控制及协作策略的研究，为日后实体水中机器人的控制研究提供了参考，具有重要意义。
ＺＨＡＮＧＪｉｎ，ＬＩＳｈｕ－ｑｉｎ，ＨＯＵＸｉａ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１０１，Ｃｈｉｎａ）
ｐｅｃｔｓ：ｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌｅｍｐｌｏｙｓｔｈｅｐｌａｎｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔａｒｇｅｔａｒｅａ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｅｓｃａｎｎｏｔｒｅａｃｈｔｈｅｔａｒｇｅｔｐｏｉｎｔａｃｃｕｒａｔｅｌｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｗａｔｅｒｗａｖｅ ’ Ｓｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅｅｍｕｌａｔｉｏｎａｌｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｅｓｃａｎｐｅｒｃｅｉｖｅｅｘｔｅｒｎａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｌｏｃａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｃｈａｎｇｅｔｈｅｉｒｒｏｌｅｓａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｔａｓｋｏｆｈｅａｄｉｎｇｂａｌｌｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｌｙｔｏｐａｓｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｈｏｌｅ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｏｎｔｈｅｃｈａｍｐｉｏｎｓｈｉｐｉｎｔｈｅｍａｔｃｈｅｖｅｎｔｏｆＴｗｏＲｏｂｏｔｉｃＦｉｓｈｅｓ ’Ｃｏｌｌａｂｏｒａ — ｔｉｏｎｔｏＰａｓｓｔｈｒｏｕｇｈＨｏｌｅｉｎｔｈｅ２０１１ＲｏｂｏＣｕｐＣｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓａｂｏｕｔｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｗａｔｅｒｒｏｂｏｔｃｏｎｔｒｏｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｈａｖｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｃｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｔｈｅｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈ；ＴｗｏｒｏｂｏｔｉｃｉｆｓｈｅｓｃｏｌｌａｂｏｒａｔｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＨｏｌｅ；Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙ；ｇＰａｔｈｐｌａｎｎｉｎｇ
ｓｈｅｓ ’ｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｍａｋｅｔｈｅｍｃｏｏｐｅｒａｔｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅａｔａｓｋ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆＴｗｏＲｏｂｏｔｉｃＦｉｓｈｅｓＣｏｌｌａｂｏ —