水中機器魚的實現(xiàn)及應(yīng)用

1、水中機器魚的實現(xiàn)及應(yīng)用水中機器魚的實現(xiàn)及應(yīng)用高俊文楊東柯韋金玲陽盛德楊成慧馬小琴本文在2016年西北民族大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目背景下，制作一個自主研發(fā)的具有創(chuàng)新設(shè)計的水中機器魚系統(tǒng)。設(shè)計目的：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對各種資源的開發(fā)力度逐年加強，保護海洋資源，為持續(xù)發(fā)展提供足夠保障，仿真類機器人是在既不破壞自然環(huán)境和諧，又能夠協(xié)助人類觀察和監(jiān)控自然的有效方式。本文討論的水中機器魚為水下探索提供一個平臺，有效實現(xiàn)各類水下傳感器的靈

2、活安裝拆卸，使其在一個穩(wěn)定的系統(tǒng)上運行。魚體采用鲹科模式，靈動性和高效性較好，主要包括K60芯片的控制核心、電源管理單元、舵機控制單元、傳感器、串口通信模塊等?！娟P(guān)鍵詞】機器魚分段設(shè)計升潛控制鲹科模式水下近年來隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和對水體資源利用的重視，水下機器人承擔(dān)越來越重的作用。由于水下工作和陸地上不一樣，導(dǎo)致僅依靠人力難以有效進行開發(fā)利用，需要依靠機器人的幫助來實現(xiàn)。本文討論的機器魚是仿真型機器人，主要目的是用于對環(huán)境的探查和檢測。機

3、器魚采用鲹科模式，即類似于鯉魚等鲹科的魚類運動的方式，通過尾部的擺動提供前進的動力，通過胸鰭的角度調(diào)整實現(xiàn)在水下平穩(wěn)運動。采用仿真機器人對大自然的探索，既不影響大自然的魅力，也體現(xiàn)了人與自然的和諧相處。機器魚主要作為一個平臺，具有較強的安裝和拆卸傳感器的能力，安裝配套的傳感器，可以提高其使用的范圍。通訊能達(dá)到100HZ的速度，能夠滿足主控對數(shù)據(jù)接收的要求。2.4主控芯片使用K60系列芯片，外圍模塊豐富，處理速度極快，能夠有效的擴展傳感器

4、的使用，極大的豐富了軟件控制的能力和數(shù)據(jù)處理能力。K60最小系統(tǒng)板，各個模塊接口連接如圖2所示。3軟件思路和功能實現(xiàn)3.1運動原理水中機器魚的外形是模仿鲹科魚的造型，整個魚體呈現(xiàn)流線型。所有的控制和轉(zhuǎn)向使用五個舵機，用于提供驅(qū)動力和轉(zhuǎn)向力?；具\動包括：直行、上升、下潛、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。三個舵機控制尾部，通過模仿魚S形的擺動，提供前進的動力和轉(zhuǎn)彎時候的偏向力；兩個舵機控制胸鰭，通過上下擺動角度的改變來控制機器魚的水平平衡和上下潛的姿態(tài)調(diào)整。