多关节机器鱼

单模型实现多种游动

该机器鱼通过一个统一的运动学模型即可实现直线巡游、转弯和多种快速转向，无需为每种游动模式单独建模和控制，大幅简化了仿生机器鱼的运动设计与控制器开发。

钟勇 · Zicun, Hong · Yuhan, Li · Junzhi, Yu

IEEE Transactions on Robotics 2023

参数信息

可调参数数量

4

技术优势

一种模型覆盖所有泳姿

该模型集成了非线性振荡器和行波方程，能够复现鱼类采用的多种游泳运动。

仅四个参数即可切换泳姿

调整从模型中提取的四个参数，就能演示不同幅度和频率的各种游泳运动。

显著简化控制器设计

通过一个通用模型即可开发多运动控制器，无需为每种泳姿单独建模。

应用场景

• 仿生水下机器人：可直接复用统一模型实现多泳态游动，无需为每种运动单独开发控制器。
• 机器人运动控制：提供单一控制框架来生成和切换多种游动模式，简化控制器设计。
• 软体机器人：支持多关节柔性结构的协调运动，适用于仿生软体机器鱼的设计。
• 水下无人机：赋予水下无人机多种机动能力，如巡游和快速转弯。