机器鱼跟踪制导

自适应抗扰消抖

该机器鱼采用自适应视线制导规则和终端滑模控制器，可有效抑制外部干扰并消除运动抖动。

李东方 · 黄捷 · Law, Rob · 徐昕 · 朱利民 · Wu, Edmond Qi

IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2025

技术优势

抗干扰能力强

通过自适应积分视线制导和扰动观测器补偿外部干扰，保证机器鱼在复杂水流中仍能精确跟踪。

消除运动抖动

采用终端滑模控制器和三阶微分处理器计算旋转力矩，有效减少运行抖动，提升运动平稳性。

收敛速度更快

扰动观测器提供的近似值补偿控制输入，提高跟踪精度，仿真和物理实验证实误差收敛速度提升。

稳定性有保障

基于李雅普诺夫理论证明了系统的最终一致有界性，确保跟踪误差不会发散。

应用场景

• 仿生机器人：提升仿生机器鱼在真实水流中的抗扰跟踪能力，使其更接近生物运动性能。
• 软体机器人：为柔性机器鱼提供抗扰控制方案，消除运动抖动，增强水下灵活性。
• 水下机器人：使水下机器人在复杂流场中保持稳定跟踪，适用于探测和作业任务。
• 人形机器人：控制算法可借鉴用于人形机器人的抗扰平衡与平滑运动。
• 具身智能：自适应控制提升机器鱼在真实环境中的智能适应能力，体现具身智能。