• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于CPG神经网络的扑翼型UUV运动控制方法

沈 超 刘明雍 梁庆卫

沈 超, 刘明雍, 梁庆卫. 基于CPG神经网络的扑翼型UUV运动控制方法[J]. 水下无人系统学报, 2011, 19(6): 438-442. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2011.06.008
引用本文: 沈 超, 刘明雍, 梁庆卫. 基于CPG神经网络的扑翼型UUV运动控制方法[J]. 水下无人系统学报, 2011, 19(6): 438-442. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2011.06.008
SHEN Chao, LIU Ming-yong, LIANG Qing-wei. A CPG-based Method for Motion Control of Flapping-wing UUV[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2011, 19(6): 438-442. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2011.06.008
Citation: SHEN Chao, LIU Ming-yong, LIANG Qing-wei. A CPG-based Method for Motion Control of Flapping-wing UUV[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2011, 19(6): 438-442. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2011.06.008

基于CPG神经网络的扑翼型UUV运动控制方法

doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2011.06.008
基金项目: 国家自然科学基金(50979093), 新世纪优秀人才计划资助(NCET-06-0877), 西北工业大学基础研究基金(JC200927)
详细信息
    作者简介:

    沈 超(1986-), 男, 在读硕士, 主要研究方向为水下导航与控制.

  • 中图分类号: TJ630.33; TJ765.1

A CPG-based Method for Motion Control of Flapping-wing UUV

  • 摘要: 中枢模式发生器(CPG)是一种普遍存在于脊椎动物中, 用来自激产生节律运动的低级神经中枢。传统的基于模型的机器人控制方法存在建模复杂、解不唯一、单周期规划等问题, 特别是在需要多自由度协调控制的任务中, 缺乏足够的实时性。由于 CPG 在协调多自由度运动方面的优越性, 本文研究了扑翼对UUV运动的影响, 并基于CPG模型给出一种运动控制方法。利用反馈信息产生节律信号控制UUV左右扑翼的运动模式; 调整CPG模型参数、反馈输入与CPG输出之间的关系, 设计了UUV直游和转弯的反馈控制律。仿真结果验证了该控制方法的有效性。

     

  • [1] Michael S, Triantafyllou, George S, et al. An Efficient Swim- ming Machine[J]. Scientific American, 1995, 272 (3): 64-70.
    [2] Anderson J M, Kerrebrock P A. The Vorticity Control Un- manned Undersea Vehicle(VCUUV)——An Autonomous Vehicle Employing Fish Swimming Propulsion and Man- euvering[C]//10th International Symposium, Unmanned Un- tethered Submersible Technology, Durham NH, 1997:189- 195.
    [3] Nakashima M, Ono K. Experimental Study of Two-joint Dolphin Robot[C]//Papers of 11th International symposium on UUS technology, 1999: 211-218.
    [4] Mclsaac K A, Strowski J P. A Geometric Approach to An- guilliform Locomotion: Mdelling of an Underwater Eel Robot[C]//Proceedings of the 1999 IEEE International Con- ference on Robotics and Automation, 1999: 2843-2848.
    [5] 成巍, 苏玉民, 秦再白, 等. 一种仿生水下机器人的研究进展[J]. 船舶工程, 2004, 26(1): 5-8.

    Cheng Wei, Su Yu-min, Qin Zai-bai, et al. Development of a Bionic Underwater Vehicle[J]. Ship Engineering, 2004, 26 (1) :5-8.
    [6] Wilson D M. The Central Nervous Control of Flight in a Locust[J]. Journal of Experimental Biology, 1961, 38(2): 471 -479.
    [7] Ambarish G, Benoit T, Bernard E. A Study of the Passive Gait of a Compass-like Biped Robot: Symmetry and Chaos[J]. International Journal of Robotics Research, 1998, 17(12): 1282-1301.
    [8] Kiyotoshi M. Mechanisms of Frequency and Pattern Control in the Neural Rhythm Generators[J]. Biological Cybernetics, 1987, 56(5): 345-353.
    [9] Gentaro T. A Model of the Neuro-musculo-skeletal System for Human Locomotion(I. Emergence of basic gait)[J]. Biolo- gical Cybernetics, 1995, 73(2): 97-111.
    [10] Hase K, Yamazaki N. Synthesis of Bipedal Motion Resem- bling Actual Human Walking by Neural Oscillators and Genetic Algorithms[J]. Transactions Society of Instrument and Control Engineering, 1997, 33(5): 448-454.
    [11] Fukuoka Y, Kimura H, Hada Y, et al. Adaptive Dynamic Walking of a Quadruped Robot on Irregular Terrain Based Biological Concepts[J]. International Journal of Robotics Research, 2003, 22(3/4): 187-202.
    [12] Anderson J M, Streitlien K, Barrett D S, et al. Triantafyllou“Oscillating Foils of High Propulsive Ef?ciency” [C]// Fluid Mechanics, 1998, 360: 41-72.
    [13] Nilesh B, Sahjendra N S. Output Feedback Modular Ada- ptive Control of a Nonlinear Proto Typical Wing Section [J] . Nonlinear Dynamics, 2004, 37(4): 357-373.
    [14] Miyotoshi M. Sustained Oscillations Generated by Mutually Inhibiting Neurons with Adaptation[J]. Biological Cyber- netics, 1987, 52(6): 367-376.
    [15] Zhang Xiu-li. Biological-inspired Rhythmic Motion and Environmental Adaptability for Quadruped Robot[D]. Beijing: Tsinghua University, 2004.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  1836
  • HTML全文浏览量:  1
  • PDF下载量:  612
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-11
  • 修回日期:  2011-08-22
  • 刊出日期:  2011-12-30

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号