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基于中枢模式发生器的机器鱼分层闭环控制方法
1
作者
史晓虎
文小玲
涂英杰
《武汉工程大学学报》
CAS
2023年第5期561-567,共7页
为实现多关节仿生机器鱼自主巡航及柔性游动的同步控制,采用双向链式最近相邻耦合方式,构建了基于Hopf振荡器的中枢模式发生器(CPG)网络模型,并分析了控制参数与机器鱼游动模态之间的关系。在此基础上,提出了一种基于CPG的分层闭环控制...
为实现多关节仿生机器鱼自主巡航及柔性游动的同步控制,采用双向链式最近相邻耦合方式,构建了基于Hopf振荡器的中枢模式发生器(CPG)网络模型,并分析了控制参数与机器鱼游动模态之间的关系。在此基础上,提出了一种基于CPG的分层闭环控制方法,利用传感器网络获取机器鱼的状态信息及环境信息、粒子群-人工势场法进行机器鱼的避障及路径规划、模糊控制器进行轨迹跟踪、具有耦合反馈机制的CPG网络模型生成节律控制信号。最后,进行了机器鱼多个游动模态、模态间的平滑切换、自主巡航和避障的仿真和实验研究,仿真与实验结果验证了所提控制方法的可行性和有效性。
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关键词
机器鱼
Hopf振荡器
中枢模式发生器
分层闭环控制
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职称材料
题名
基于中枢模式发生器的机器鱼分层闭环控制方法
1
作者
史晓虎
文小玲
涂英杰
机构
武汉工程大学电气信息学院
潜江市吉冠生态农业有限公司
出处
《武汉工程大学学报》
CAS
2023年第5期561-567,共7页
基金
武汉工程大学研究生教育创新基金(CX2021073)。
文摘
为实现多关节仿生机器鱼自主巡航及柔性游动的同步控制,采用双向链式最近相邻耦合方式,构建了基于Hopf振荡器的中枢模式发生器(CPG)网络模型,并分析了控制参数与机器鱼游动模态之间的关系。在此基础上,提出了一种基于CPG的分层闭环控制方法,利用传感器网络获取机器鱼的状态信息及环境信息、粒子群-人工势场法进行机器鱼的避障及路径规划、模糊控制器进行轨迹跟踪、具有耦合反馈机制的CPG网络模型生成节律控制信号。最后,进行了机器鱼多个游动模态、模态间的平滑切换、自主巡航和避障的仿真和实验研究,仿真与实验结果验证了所提控制方法的可行性和有效性。
关键词
机器鱼
Hopf振荡器
中枢模式发生器
分层闭环控制
Keywords
robotic fish
Hopf oscillator
central pattern generator
hierarchical closed-loop control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于中枢模式发生器的机器鱼分层闭环控制方法
史晓虎
文小玲
涂英杰
《武汉工程大学学报》
CAS
2023
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