机器海豚的运动控制方法和装置

摘要

本发明公开了一种机器海豚的运动控制方法，包括：加速阶段、上浮阶段、出水阶段、飞行阶段、入水阶段共5个阶段，其中加速阶段采用攻角算法，将尾鳍的攻角控制在最佳的角度，最大化推进力，从而使机器海豚达到最高游速；在其余4个阶段，通过调整每个过程中机器海豚的姿态、速度、方向等参数使机器海豚达到最大的跃出水面的高度。本发明的方法可以使机器海豚达到每秒数倍体长的高速度，比现有速度大幅度提升，从而首次完成了仿生机构推进下的机器海豚跃出水面的动作。

主权项

一种机器海豚的运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法采用攻角算法来控制所述机器海豚尾鳍的拍打动作，从而使所述机器海豚加速游动，其中：根据所述机器海豚尾鳍获得的升力和阻力的关系，在所述机器海豚尾鳍的拍打运动时，将所述机器海豚的攻角控制在最佳角度，从而最大化推进力；以及在所述机器海豚尾鳍拍水过程中，根据推导出的所述机器海豚合适的尾关节的关节角与俯仰角、腰关节的关节角与游速之间的数学关系式，使所述机器海豚通过各关节俯仰运动的配合满足尾鳍产生的推进力F的方向在一个波动周期内的大部分时间都向前。