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內(nèi)容簡介

　　由于水環(huán)境的惡劣性、復(fù)雜性、高度的腐蝕性、強(qiáng)壓力和對傳感器的不透明性，這使得水環(huán)境下的作業(yè)任務(wù)發(fā)生了很大變化，一般的潛水技術(shù)已無法適應(yīng)現(xiàn)代高深度綜合考察、研究以及完成各種作業(yè)和應(yīng)用的需要。魚類經(jīng)過長期的自然選擇，進(jìn)化出性能完備的游動機(jī)能和器官，為人類研制新型水下推進(jìn)控制系統(tǒng)提供了模仿對象。本書就機(jī)器魚的仿生原理、動態(tài)建模以及設(shè)計，并就機(jī)器魚的控制策略以及機(jī)器魚群的協(xié)同調(diào)度進(jìn)行了深入的探討?？蓮V泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域、海洋探險、水下考古以及娛樂領(lǐng)域。

作者簡介

　　沈艷，女，成都信息工程大學(xué)教授，完成the U.S. National Science Foundation 、863”計劃、國家自然科學(xué)基金、總裝備部、總參謀部、四川省科技廳、廣東省產(chǎn)學(xué)研項目等國家、省部級科研項目以及企事業(yè)委托項目20余項，在《NeuroComputing》、《計算機(jī)學(xué)報》等雜志及國際會議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，其中SCI檢索6篇，EI檢索30篇，曾獲 ICESS2008*佳論文獎，出版學(xué)術(shù)專著1部，教材4部，授權(quán)10項國家專利，多種學(xué)術(shù)刊物審稿人。

圖書目錄

目錄
第1章緒論\t（1）
1．1 仿生機(jī)器魚研究的背景\t（1）
1．2 仿生機(jī)器魚的發(fā)展與現(xiàn)狀\t（4）
1．2．1 仿生機(jī)器魚系統(tǒng)研制\t（5）
1．2．2 仿生機(jī)器魚推進(jìn)機(jī)理研究\t（11）
1．2．3 仿生機(jī)器魚控制方法研究\t（12）
1．2．4 多仿生機(jī)器魚協(xié)調(diào)與協(xié)作研究\t（13）
1．3 仿生機(jī)器魚的研究內(nèi)容\t（15）
1．4 本書的主要工作及組織結(jié)構(gòu)\t（16）
1．5 小結(jié)\t（17）
參考文獻(xiàn)\t（17）
第2章魚類游動機(jī)理\t（23）
2．1 引言\t（23）
2．2 魚類魚鰭描述\t（24）
2．3 魚類推進(jìn)模式\t（25）
2．4 ?科模式推進(jìn)機(jī)理\t（27）
2．5 小結(jié)\t（29）
參考文獻(xiàn)\t（29）
第3章仿生機(jī)器魚動態(tài)建模\t（31）
3．1 引言\t（31）
3．2 仿生機(jī)器魚運動學(xué)模型\t（31）
3．2．1 尾鰭的運動學(xué)模型\t（31）
3．2．2 機(jī)器魚運動學(xué)模型\t（32）
3．3 仿生機(jī)器魚動力學(xué)建模\t（34）
3．3．1 仿生機(jī)器魚受力分析\t（34）
3．3．2 仿生機(jī)器魚動力學(xué)模型\t（35）
3．3．3 仿真及實驗驗證\t（41）
3．4 仿生機(jī)器魚能耗建模\t（48）
3．4．1 仿生機(jī)器魚能耗分析\t（48）
3．4．2 能耗測量主要技術(shù)手段\t（49）
3．4．3 仿生機(jī)器魚能耗模型\t（52）
3．5 小結(jié)\t（62）
參考文獻(xiàn)\t（62）
第4章仿生機(jī)器魚機(jī)總體設(shè)計\t（66）
4．1 引言\t（66）
4．2 仿生機(jī)器魚總體方案設(shè)計\t（66）
4．3 仿生機(jī)器魚機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計\t（68）
4．3．1 現(xiàn)有機(jī)器魚機(jī)構(gòu)比較和分析\t（68）
4．3．2 機(jī)器魚魚體設(shè)計\t（70）
4．3．3 機(jī)器魚尾鰭設(shè)計\t（71）
4．3．4 機(jī)器魚重心調(diào)節(jié)\t（72）
4．3．5 機(jī)器魚制作\t（73）
4．4 仿生機(jī)器魚硬件設(shè)計\t（75）
4．4．1 主控制模塊\t（77）
4．4．2 運動模塊\t（80）
4．4．3 感知模塊\t（84）
4．4．4 無線通信模塊\t（85）
4．4．5 供電模塊\t（86）
4．5 仿生機(jī)器魚軟件設(shè)計\t（89）
4．5．1 機(jī)器魚軟件設(shè)計\t（89）
4．5．2 上位機(jī)軟件設(shè)計\t（104）
4．6 機(jī)器魚的典型應(yīng)用\t（107）
4．6．1 機(jī)器魚在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用\t（107）
4．6．2 鹽湖環(huán)境的多機(jī)器魚應(yīng)用\t（114）
4．7 小結(jié)\t（115）
參考文獻(xiàn)\t（115）
第5章仿生機(jī)器魚運動控制策略\t（120）
5．1 引言\t（120）
5．2 仿生機(jī)器魚的基本運動控制方法\t（121）
5．2．1 速度控制方法\t（121）
5．2．2 游動方向控制方法\t（122）
5．2．3 點到點控制方法\t（122）
5．3 仿生機(jī)器魚的運動控制方法\t（123）
5．3．1 基于PID的控制方法\t（123）
5．3．2 基于模糊的控制方法\t（126）
5．3．3 基于智能算法的控制方法\t（130）
5．3．4 基于能量考慮運動控制方法\t（134）
5．4 小結(jié)\t（138）
參考文獻(xiàn)\t（138）
第6章多機(jī)器魚協(xié)調(diào)與協(xié)作技術(shù)\t（142）
6．1 引言\t（142）
6．2 機(jī)器魚節(jié)點模型\t（143）
6．2．1 感知模型\t（143）
6．2．2 通信模型\t（146）
6．2．3 運動模型\t（147）
6．3 多仿生機(jī)器魚能量有效的任務(wù)分配\t（147）
6．3．1 粒子群優(yōu)化算法\t（148）
6．3．2 任務(wù)分配數(shù)學(xué)描述\t（151）
6．3．3 仿真實驗\t（153）
6．4 基于Bezier曲線的多仿生機(jī)器魚路徑跟蹤\t（156）
6．4．1 Bezier曲線\t（156）
6．4．2 Bezier曲線路徑跟蹤\t（157）
6．4．3 實驗結(jié)果與分析\t（159）
6．5 基于虛擬力的多機(jī)器魚群避碰避障\t（160）
6．5．1 人工勢場法\t（160）
6．5．2 機(jī)器魚虛擬力分析\t（160）
6．5．3 仿真實驗\t（163）
6．6 多機(jī)器魚能量有效的目標(biāo)跟蹤\t（166）
6．6．1 目標(biāo)運動模型\t（166）
6．6．2 測量模型\t（167）
6．6．3 機(jī)器魚調(diào)度算法設(shè)計\t（167）
6．6．4 仿真實驗\t（169）
6．7 多機(jī)器魚編隊控制\t（173）
6．7．1 隊形控制\t（173）
6．7．2 任務(wù)描述\t（176）
6．7．3 一致性編隊算法\t（179）
6．7．4 仿真與實驗\t（179）
6．8 小結(jié)\t（181）
參考文獻(xiàn)\t（182）