实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划

• 作者: 刘军考 夏丹 陈维山 韩路辉
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 仿鱼机器人 运动规划 预定游速 最佳效率 流场结构
• 年，卷（期）: 2010,（17）
• 页码范围: 22-28
• 分类号: TP24
• 字数: 5511字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2010.17.022

摘要

对仿鱼机器人推进而言,实现一个预定的游动速度可能存在多种运动方式,其中效率最高的运动方式只有一种.对实现预定游速的仿鱼机器人获得最佳效率进行运动规划研究.运用数值模拟方法,获得仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示其稳态速度、功率消耗和推进效率与不同运动方式之间的内在规律;进一步以获得最佳效率为目标函数,以实现预定游速为约束条件,以摆动频率f和尾部最大摆幅Amax定义的运动空间为设计变量,对仿鱼机器人进行运动规划研究.结果表明,低f和高Amax的运动方式可以在实现预定游速的同时,获得最佳的推进效率.以实现预定游速2 m·s-1为例,低f和高Amax的运动方式其推进效率较高f和低Amax提高了37.7%,二者的三维流场结构清晰地反映了这一规律.研究结果对于获得仿鱼机器人实现预定游速的高效运动规律,揭示稳态游动机理,设计仿鱼机器人的推进动作具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	夏丹	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	12	110	6.0	10.0
2	陈维山	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	97	1187	18.0	30.0
3	刘军考	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	51	684	13.0	24.0
4	韩路辉	哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室	4	54	4.0	4.0