機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制：仿生機(jī)器魚(yú)多模態(tài)運(yùn)動(dòng)CPG控制及優(yōu)化

定　價(jià)：￥48.00

作　者：	汪明著
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：	人工智能系列
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787121319020	出版時(shí)間：	2017-06-01	包裝：	平裝
開(kāi)本：	16開(kāi)	頁(yè)數(shù)：	160	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書(shū)從仿生機(jī)器魚(yú)的運(yùn)動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)——基于生物運(yùn)動(dòng)控制方法來(lái)控制機(jī)器魚(yú)的角度，深入闡述了仿生機(jī)器魚(yú)設(shè)計(jì)、研制、運(yùn)動(dòng)建模、多模態(tài)運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)優(yōu)化等內(nèi)容，為水下仿生機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制提供理論依據(jù)與實(shí)現(xiàn)方法。本書(shū)首先闡述了仿生機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)控制的關(guān)鍵技術(shù)與研究方向；第2章從設(shè)計(jì)、研制樣機(jī)的角度給出了具體的設(shè)計(jì)、硬件實(shí)現(xiàn)、軟件開(kāi)發(fā)的方法及過(guò)程；第3章闡述了仿生機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)建模，并對(duì)其進(jìn)行了性能分析；第4章給出了仿生機(jī)器魚(yú)多模態(tài)游動(dòng)的CPG控制思路、方法和步驟；第5章從速度和能量等角度進(jìn)行優(yōu)化控制方法的闡述。全書(shū)緊緊圍繞機(jī)器魚(yú)游動(dòng)的仿生控制，為讀者提供了基于CPG的多模態(tài)控制的方法及思路。

作者簡(jiǎn)介

　　山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教師，博士、教授、博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任電氣工程及其自動(dòng)化教研室主任、山東建筑大學(xué)重點(diǎn)崗教授。

圖書(shū)目錄

第1章緒論（1）
1.1 引言（1）
1.2 仿生機(jī)器魚(yú)主要研究?jī)?nèi)容（2）
1.3 仿生機(jī)器魚(yú)的研究目的及意義（3）
1.4 CPG及CPG控制方法（4）
1.4.1 CPG及其特點(diǎn) （4）
1.4.2 CPG控制方法（5）
1.5 機(jī)器人CPG控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（7）
1.5.1 CPG原理在機(jī)器人控制領(lǐng)域的應(yīng)用（7）
1.5.2 機(jī)器人CPG控制的國(guó)外研究現(xiàn)狀（7）
1.5.3 機(jī)器人CPG控制的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀（10）
1.6 CPG數(shù)學(xué)模型（13）
1.6.1 CPG模型簡(jiǎn)介（13）
1.6.1 CPG生物學(xué)模型（14）
1.6.3 遞歸振蕩器模型（16）
1.6.4 相位振蕩器模型（18）
1.6.5 CNN模型（19）
1.6.6 Van der Pol神經(jīng)元振蕩器（20）
1.6.7 環(huán)堆棧模型（20）
1.7 CPG控制的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及未來(lái)發(fā)展（21）
1.7.1 CPG控制的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) （21）
1.7.2 CPG控制的發(fā)展方向（22）
本章參考文獻(xiàn) （24）
第2章仿生機(jī)器魚(yú)本體設(shè)計(jì) （39）
2.1 引言（39）
2.2 魚(yú)類(lèi)學(xué)基礎(chǔ) （40）
2.3 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的物理模型及特征參數(shù) （42）
2.4 魚(yú)類(lèi)游動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及優(yōu)化（44）
2.4.1 魚(yú)類(lèi)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的簡(jiǎn)化（45）
2.4.2 魚(yú)體波曲線(xiàn)方程的改進(jìn) （48）
2.4.3 仿生機(jī)器魚(yú)的設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化（48）
2.5 機(jī)器魚(yú)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)水動(dòng)力學(xué)問(wèn)題（50）
2.5.1 水動(dòng)力學(xué)外形的設(shè)計(jì) （50）
2.5.2 重心和浮心的平衡（51）
2.5.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大扭矩的估算（51）
2.6 機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的數(shù)值仿真（52）
2.7 仿生機(jī)器魚(yú)的設(shè)計(jì)步驟（55）
2.8 仿生機(jī)器魚(yú)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （56）
2.8.1 偏航頭部設(shè)計(jì) （57）
2.8.2 多自由度胸鰭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （58）
2.8.3 多關(guān)節(jié)魚(yú)體及尾鰭設(shè)計(jì) （59）
本章參考文獻(xiàn) （59）
第3章耦合CPG的機(jī)器魚(yú)動(dòng)力學(xué)建模（61）
3.1 引言（61）
3.2 仿生機(jī)器魚(yú)動(dòng)力建模（62）
3.2.1 仿生機(jī)器魚(yú)受力坐標(biāo)系建立（62）
3.2.2 仿生機(jī)器魚(yú)受力分析（64）
3.2.3 仿生機(jī)器魚(yú)動(dòng)力學(xué)建模（66）
3.3 耦合CPG的仿生機(jī)器魚(yú)動(dòng)力學(xué)仿真（69）
3.4 仿生游動(dòng)控制實(shí)驗(yàn) （75）
本章參考文獻(xiàn) （76）
第4章仿生機(jī)器魚(yú)運(yùn)動(dòng)CPG控制（78）
4.1 仿生機(jī)器魚(yú)CPG建模（78）
4.1.1 神經(jīng)元振蕩器（78）
4.1.2 仿生機(jī)器魚(yú)CPG模型（82）
4.1.3 CPG模型參數(shù)調(diào)節(jié) （86）
4.2 仿生機(jī)器魚(yú)CPG控制游動(dòng)實(shí)驗(yàn) （90）
4.2.1 仿生機(jī)器魚(yú)樣機(jī)研制（90）
4.2.2 CPG控制游動(dòng)實(shí)驗(yàn) （92）
本章參考文獻(xiàn) （98）
第5章 CPG反饋控制與多模態(tài)運(yùn)動(dòng) （100）
5.1 引言（100）
5.2 CPG反饋控制方案設(shè)計(jì) （101）
5.3 CPG反饋控制建模與分析（102）
5.3.1 CPG內(nèi)部耦合反饋信號(hào)建模（102）
5.3.2 CPG輸出部耦合反饋信號(hào)建模（105）
5.3.3 高層感覺(jué)反饋控制建模（107）
5.4 運(yùn)動(dòng)模態(tài)選擇與切換控制（110）
5.5 多模態(tài)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：機(jī)器海豚游動(dòng)實(shí)驗(yàn) （112）
5.5.1 機(jī)器海豚設(shè)計(jì)與樣機(jī)研制（112）
5.5.2 機(jī)器海豚運(yùn)動(dòng)仿真（113）
5.5.3 機(jī)器海豚多模態(tài)游動(dòng)實(shí)驗(yàn) （116）
5.6 多模態(tài)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：兩棲機(jī)器人實(shí)驗(yàn) （120）
5.6.1 兩棲機(jī)器人設(shè)計(jì)與樣機(jī)研制（120）
5.6.2 兩棲機(jī)器人CPG控制建模（122）
5.5.3 兩棲機(jī)器人水陸切換實(shí)驗(yàn) （127）
本章參考文獻(xiàn) （129）
第6章仿生機(jī)器魚(yú)CPG控制優(yōu)化（131）
6.1 基于CPG的倒游控制（131）
6.1.1 倒游控制實(shí)現(xiàn) （131）
6.1.2 兩類(lèi)仿鲹科機(jī)器魚(yú)倒游運(yùn)動(dòng)控制方法對(duì)比（132）
6.2 CPG模型收斂速度優(yōu)化（138）
6.3 基于PSO的CPG控制優(yōu)化（141）
第7章總結(jié)與展望（148）
7.1 總結(jié) （148）
7.1.1 仿生機(jī)器魚(yú)本體設(shè)計(jì)與樣機(jī)研制（148）
7.1.2 仿生機(jī)器魚(yú)動(dòng)力學(xué)建模（149）
7.1.3 仿生機(jī)器魚(yú)CPG控制建模（149）
7.1.4 CPG反饋控制與多模態(tài)運(yùn)動(dòng) （150）
7.1.5 仿生機(jī)器魚(yú)CPG控制優(yōu)化（150）
7.2 仿生機(jī)器魚(yú)CPG控制展望（151）
7.2.1 仿生機(jī)器魚(yú)機(jī)械本體-CPG-環(huán)境系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究（151）
7.2.2 在線(xiàn)學(xué)習(xí)與環(huán)境適應(yīng)性研究（151）
7.2.3 新材料、新結(jié)構(gòu)與CPG控制（152）
7.2.4 CPG控制的工程設(shè)計(jì)方法（152）