[发明专利]仿生机器鱼运动的CPG反馈控制方法

权利要求书

1.一种仿生机器鱼运动的CPG反馈控制方法，其特征在于，基于仿生机器鱼不同反馈接收部位，针对高层控制模块、中枢模式发生器、仿生机器鱼的运动神经元建立相应的中枢模式发生器反馈控制模型，高层控制模块接收仿生机器鱼本体状态信息和水域环境信息，对仿生机器鱼本体状态信息和水域环境信息进行处理和智能决策并发出相应的控制命令，选择仿生机器鱼的运动模板，进而确定的中枢模式发生器构型，控制仿生机器鱼身体各部分进行节律运动或非节律运动，从而实现仿生机器鱼机动、灵活的自主游动。

2.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述高层控制模块接收反馈信号时，对于单纯接收速度反馈信息的仿生机器鱼系统采用PID控制方法；针对接收仿生机器鱼的目标物距离信息采用模糊决策控制方法。

3.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述中枢模式发生器接收反馈信号时，针对中枢模式发生器内部和中枢模式发生器输出的速度反馈信息分别采用中枢模式发生器反馈控制模型。

4.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述运动神经元根据接收到的不同部位的反馈信号选择相应的反馈控制模型。

5.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述高层控制模块接收水域环境信息、仿生机器鱼本体运动状态信息，对所述信息及运动状态进行处理，并作出智能决策，发出相应的控制命令，选择仿生机器鱼的运动模板，从而控制中枢模式发生器模型的构型和参数，实现仿生机器鱼的游动控制。

6.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，还包括运动模板与特征模块选择仿生机器鱼的基本状态，基本状态包含前进、后退、左转弯、右转弯、上浮、下潜、加速、减速、起动、停止、滑行状态。

7.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述中枢模式发生器模块针对相应的运动状态匹配不同的中枢模式发生器构型，主要包含两种构型：胸鳍型弱耦合构型和滑块型弱耦合构型；在确定构型后选择不同的推进控制面为身体-尾鳍型推进、尾鳍型推进、胸鳍型推进、或者它们之间的任意组合。

8.根据权利要求1所述的CPG反馈控制方法，其特征在于，所述仿生机器鱼本体信息的传感器选择了摄像模块、红外传感器、惯性测量单元、触觉传感器、压力传感器、弯曲度传感器。