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基于EMD与SVM的仿生机器鱼人工侧线智能探测方法

刘 钰 胡 桥 赵振轶 魏 昶

刘 钰, 胡 桥, 赵振轶, 魏 昶. 基于EMD与SVM的仿生机器鱼人工侧线智能探测方法[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(2): 174-180. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2019.02.008
引用本文: 刘 钰, 胡 桥, 赵振轶, 魏 昶. 基于EMD与SVM的仿生机器鱼人工侧线智能探测方法[J]. 水下无人系统学报, 2019, 27(2): 174-180. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2019.02.008
LIU Yu, HU Qiao, ZHAO Zhen-yi, WEI Chang. Intelligent Detection of Artificial Lateral Line for Biomimetic Robotic Fish Based on EMD and SVM[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(2): 174-180. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2019.02.008
Citation: LIU Yu, HU Qiao, ZHAO Zhen-yi, WEI Chang. Intelligent Detection of Artificial Lateral Line for Biomimetic Robotic Fish Based on EMD and SVM[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2019, 27(2): 174-180. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2019.02.008

基于EMD与SVM的仿生机器鱼人工侧线智能探测方法

doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2019.02.008
基金项目: 国家自然科学基金重大项目(61890961); 装备预研领域基金项目(61404160503); 中央高校基本科研业务费(国防重大项目培育xjjgf2018005); 陕西省重点研发计划重点项目资助(2018ZDXM-GY-111)
详细信息
    作者简介:

    刘 钰(1994-), 男, 在读博士, 主要研究方向为水下仿生智能感知.

  • 中图分类号: TP242; TB566

Intelligent Detection of Artificial Lateral Line for Biomimetic Robotic Fish Based on EMD and SVM

  • 摘要: 针对水下声学感知与信息交互系统常常受到混响或多途效应干扰, 而光学传感也容易受到水质浑浊等环境制约的现状, 为了解决仿生机器鱼在复杂水下环境干扰下的目标精确探测问题, 文中提出一种基于仿生人工侧线(ALL)的水下运动目标智能探测方法。首先, 通过经验模式分解(EMD)将ALL系统接收到的原始信号分解为不同的本征模态函数(IMFs), 从而将有用信号与干扰进行分离; 然后, 在水中放置不同频率的振动物体模拟不同鱼类, 通过IMFs中的特征频率进行水下运动目标的识别; 最后, 将IMFs的能量值频谱信息作为支持向量机(SVMs)的输入, 从而智能识别水下运动物体的方位。将这一探测方法与ALL结合并进行水池实验验证, 结果表明, 文中所提出的方法相比于传统的如快速傅里叶变换(FFT)和神经网络等方法具有更好的探测性能。

     

  • [1]  [1] Du R, Li Z, Youcef-Toumi K, et al. Robot Fish: Bioin-spired Fishlike Underwater Robots[J]. ?Underwater Technology, 2017, 34(3): 143-145.
    [2] Bleckmann H, Zelick R. Lateral Line System of Fish[J]. Integrative Zoology, 2006, 25(1): 411-453.
    [3] Olt J, Stuart L J, Marcotti W. In Vivo and in Vitro Bio-physical Properties of Hair Cells From the Lateral Line and Inner Ear of Developing and Adult Zebrafish[J]. The Journal of Physiology, 2014, 592(10): 2041-2058.
    [4] Dabiri J O. Biomechanics: How Fish Feel the Flow[J]. Nature, 2017, 547(7664): 406-407.
    [5] Oteiza P, Odstrcil I, Lauder G, et al. A Novel Mechanism for Mechanosensory-based Rheotaxis in Larval Zebrafish[J]. Nature, 2017, 547(7664): 445.
    [6] Wang W, Li Y, Zhang X, et al. Speed Evaluation of a Freely Swimming Robotic Fish with an Artificial Lateral Line[C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation. Stockholm, Sweden: IEEE, 2016.
    [7] Ahrari A, Lei H, Sharif M, et al. Reliable Underwater Dipole Source Characterization in Three-dimensional Space by an Optimally Designed Artificial Lateral Line System[J]. Bioinspiration & Biomimetics, 2017, 12(3): 036010.
    [8] Dagamseh A M K, Lammerink T S J, Kolster M L, et al. Dipole-source Localization Using Biomimetic Flow-sensor Arrays Positioned as Lateral-line System[J]. Sensors & Actuators A Physical, 2010, 162(2): 355-360.
    [9] Abdulsadda A T, Tan X. Underwater Source Localization Using an IPMC-based Artificial Lateral Line[C]//IEEE International Conference on Robotics and Automation. Shanghai, China: IEEE, 2011: 2719-2724.
    [10] Ahrari A, Lei H, Sharif M A, et al. Design Optimization of an Artificial Lateral Line System Incorporating Flow and Sensor Uncertainties[J]. Engineering Optimization, 2016, 49(2): 328-344.
    [11] Kottapalli A G P, Asadnia M, Triantafyllou M S, et al. Biomimetic Microsensors Inspired by Marine Life[M]. Switzerland: Springer, 2017.
    [12] Huang N E , Shen Z , Long S R , et al. The Empirical Mode Decomposition and the Hilbert Spectrum for Nonlinear and Non-stationary Time Series Analysis[J]. Proceedings A, 1998, 454(1971): 903-995.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-19
  • 修回日期:  2016-12-18
  • 刊出日期:  2019-04-30

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