水中仿生機器人仿真控制平臺研究與優(yōu)化.pdf

1、海洋占地球總面積的3/4，蘊藏著豐富的資源。對于人類社會，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，必然會越來越依賴于海洋。隨著對海洋資源的勘察和開發(fā)越來越多，對水下勘探和運載工具的要求也越來越高，推動了水中仿生機器人的進一步發(fā)展，產(chǎn)生了模仿魚類游動推進原理的水下機器人推進系統(tǒng)。
　　而目前對于仿生機器魚的研究主要集中在分析運動機理和研究機械結構上，由于MRDS機器人平臺推出時間短，國內(nèi)外的研究還存在很多空白和未知的領域，大量的企業(yè)級應用仍未公開，從而限制

2、了該平臺在工業(yè)機器人領域的廣泛應用。本文成功地把MRDS控制平臺和動態(tài)規(guī)劃的運用到了機器魚路徑控制中，并且取得了很好的效果。
　　首先介紹了課題的研究背景，分析了國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并介紹了主要研究工作。
　　接著介紹了MRDS仿真平臺的關鍵技術，包括基于MRDS的多線程庫可以輕松的處理多傳感器，多執(zhí)行機構的軟件控制問題，基于MRDS的實時物理引擎能輕松的進行實時通訊。
　　然后介紹了水中仿生機器魚控制平臺主體架構設計，

3、采用Client/server方式運行，集中式與分布式相結合的仿真模式。服務器端提供環(huán)境模型，并進行全局控制;客戶端運行機器魚程序、協(xié)調(diào)多機器魚程序等，每條機器魚就是一個獨立控制的智能體，模擬魚類游動控制。實驗結果表明，該方法是有效的。
　　針對機器魚的特點，將其路徑進行規(guī)劃，并且得到在一定路徑規(guī)劃算法的優(yōu)化上進行機器魚對應的速度和方向的構建。然后向機器魚發(fā)出相應指令，通過計算機對其進行控制，通過在機器魚控制系統(tǒng)上的實驗驗證了該方