一种仿生机器鱼设计与控制的研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-20页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究背景及现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 国外研究背景及现状 | 第11-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 机器鱼的主要研究内容和发展方向 | 第15-17页 |
| 1.4 本课题研究的基本内容 | 第17-20页 |
| 第二章 机器鱼系统总体构型仿真设计 | 第20-24页 |
| 2.1 引言 | 第20页 |
| 2.2 不同鱼类基本形态介绍及其推进方式的选择 | 第20-22页 |
| 2.2.1 鱼类的基本形态 | 第20-21页 |
| 2.2.2 鱼类游动推进模式的分类 | 第21-22页 |
| 2.3 鲹科鱼类推进机理分析 | 第22-23页 |
| 2.4 鱼体质量的确定方法 | 第23页 |
| 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 机器鱼机械结构及外形设计 | 第24-33页 |
| 3.1 引言 | 第24页 |
| 3.2 机器鱼机械结构设计 | 第24-25页 |
| 3.3 仿生机器鱼的三维结构 | 第25-29页 |
| 3.3.1 尾部摆动机构及尾鳍设计 | 第26-27页 |
| 3.3.2 鱼体沉浮方案设计 | 第27-29页 |
| 3.3.2.1 电机驱动气缸的机构 | 第27-28页 |
| 3.3.2.2 舵机摆动机构 | 第28-29页 |
| 3.3.2.3 胸鳍控制系统 | 第29页 |
| 3.4 机器鱼模型及密封 | 第29-30页 |
| 3.5 机器鱼动力源的选择 | 第30页 |
| 3.6 舵机的选型及相关理论计算 | 第30-32页 |
| 3.6.1 鱼尾机构扭矩的计算及验证 | 第30-32页 |
| 3.6.2 舵机型号的选择 | 第32页 |
| 3.6.3 附加重物质量确定 | 第32页 |
| 3.7 本章小结 | 第32-33页 |
| 第四章 机器鱼运动学分析及控制算法 | 第33-40页 |
| 4.1 机器鱼鱼体波模型分析及建立 | 第33-35页 |
| 4.2 CPG控制模型 | 第35-37页 |
| 4.3 建模仿真 | 第37-39页 |
| 4.4 结论 | 第39-40页 |
| 第五章 机器鱼控制系统的硬件设计 | 第40-48页 |
| 5.1 引言 | 第40页 |
| 5.2 总体方案 | 第40-41页 |
| 5.3 控制电路系统构成 | 第41-42页 |
| 5.4 主控电路 | 第42-47页 |
| 5.4.1 主控芯片简介 | 第42-43页 |
| 5.4.2 舵机及控制简介 | 第43-45页 |
| 5.4.3 传感器模块简介 | 第45-46页 |
| 5.4.4 无线通讯模块 | 第46-47页 |
| 5.4.5 供电模块 | 第47页 |
| 5.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第六章 机器鱼控制程序仿真设计 | 第48-53页 |
| 6.1 引言 | 第48页 |
| 6.2 数字PID控制方法简介 | 第48-49页 |
| 6.3 仿生机器鱼系统的控制策略简述 | 第49-50页 |
| 6.4 控制程序设计 | 第50-52页 |
| 6.4.1 串口无线通讯 | 第51页 |
| 6.4.2 避障原理 | 第51-52页 |
| 6.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第七章 总结与展望 | 第53-55页 |
| 7.1 总结 | 第53页 |
| 7.2 展望 | 第53-55页 |
| 参考文献 | 第55-58页 |
| 致谢 | 第58-59页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第59页 |
