仿生水下航行器

波动鳍驱动路径跟踪

采用波动鳍驱动的仿生水下航行器，通过端到端学习控制直接输出波形参数，实现真实水池环境中的路径跟踪。

Ma, Ruichen · 王宇 · Wang, Shuo · 程龙 · 王睿 · 谭民

IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 2023

参数信息

路径跟踪成功

1

技术优势

端到端直接映射

从环境信息直接生成波动鳍波形参数，避免传统控制方法中输出与仿生推进器参数之间的复杂转换。

免复杂解耦

由于波动鳍产生非线性推力与侧向力，驱动力强耦合；该方法无需对不同方向进行解耦，直接学习策略输出波形参数。

真实环境验证

在室内水池环境中完成了路径跟踪实验，证明了方案在实际系统中的可行性。

应用场景

• 水下机器人：在水池或浅水环境中执行路径跟踪任务，或作为研究平台验证控制算法。
• 深度强化学习控制：为仿生推进器提供端到端学习控制，直接生成波形参数。
• 仿生推进系统：利用波动鳍产生非线性推力与侧向力，实现强耦合驱动的路径跟踪。