魚(yú)類游動(dòng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)及運(yùn)動(dòng)分析.pdf

1、利用仿生學(xué)原理，開(kāi)發(fā)類似海豚或金槍魚(yú)等魚(yú)類的操縱與推進(jìn)技術(shù)，以降低能耗、提高推進(jìn)效率，是一個(gè)很有前途的研究方向之一。探索魚(yú)類游動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理的途徑之一是通過(guò)對(duì)魚(yú)類運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)，分析魚(yú)類的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與運(yùn)動(dòng)特性之間的關(guān)系，分析其水下推進(jìn)與操縱的機(jī)理。該方向的研究無(wú)疑對(duì)仿生水下機(jī)器人的研究是十分重要的。 本文敘述了魚(yú)類游動(dòng)觀測(cè)及結(jié)果分析的研究過(guò)程。首先在水槽中進(jìn)行魚(yú)類游動(dòng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)，選擇不同種類的魚(yú)在不同流速下拍攝，采集的圖像作為后續(xù)研究分析

2、的資料，分為采集用于軌跡追蹤的圖像的實(shí)驗(yàn)和采集用作特征圖像提取的圖像的實(shí)驗(yàn)；其次追蹤魚(yú)體運(yùn)動(dòng)，用追蹤軟件跟蹤魚(yú)體上標(biāo)志點(diǎn)，采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除誤差，并建立運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，用Matlab工具箱擬合運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，給出運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式；最后提取魚(yú)體運(yùn)動(dòng)特征圖像，用VC++編寫(xiě)圖像處理程序?qū)τ蝿?dòng)的幀圖像進(jìn)行處理，提取運(yùn)動(dòng)魚(yú)體的特征圖像，選擇輪廓圖和體干曲線給出魚(yú)體運(yùn)動(dòng)一周期的過(guò)程。 通過(guò)本文的研究實(shí)驗(yàn)，證明這種方法對(duì)魚(yú)