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申请/专利权人：清华大学深圳国际研究生院

摘要：本发明提出一种软体机器鱼的测速方法及软体机器鱼，其中软体机器鱼的测速方法包括以下步骤：获取软体机器鱼各关节的舵机控制信号，舵机控制信号由中央模式生成器控制网络生成；根据舵机控制信号得到软体机器鱼身体摆动方程；对软体机器鱼身体摆动方程进行流体动力学仿真，获得软体机器鱼鱼体与周围流场的作用力关系；根据软体机器鱼鱼体以及周围流场的作用力关系在软体机器鱼左右两侧设置三个以上的压力传感器，在软体机器鱼的侧方组成人工侧线传感阵列，通过人工侧线传感阵列测得软体机器鱼游动时流场环境对软体机器鱼鱼体的作用力；根据流场环境对软体机器鱼鱼体的作用力确定软体机器鱼的游动速度，从而提高软体机器鱼测速准确率。

主权项：1.一种软体机器鱼的测速方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取软体机器鱼各关节的舵机控制信号，所述舵机控制信号由中央模式生成器控制网络生成；S2、根据所述舵机控制信号得到软体机器鱼身体摆动方程；S3、对所述软体机器鱼身体摆动方程进行流体动力学仿真，获得软体机器鱼鱼体与周围流场的作用力关系；S4、根据所述软体机器鱼鱼体以及周围流场的作用力关系在软体机器鱼左右两侧设置三个以上的压力传感器，在所述软体机器鱼的侧方组成人工侧线传感阵列，通过所述人工侧线传感阵列测得所述软体机器鱼游动时流场环境对所述软体机器鱼鱼体的作用力；S5、根据所述流场环境对软体机器鱼鱼体的作用力确定软体机器鱼的游动速度；步骤S5具体为：将所述人工侧线传感阵列测得的所述软体机器鱼游动时流场环境对所述软体机器鱼鱼体的作用力代入拉格朗日水动力分析方程得到所述软体机器鱼的游动速度，所述拉格朗日水动力分析方程如下： 式中，Ek为系统的动能，Ep为系统的势能，θi为广义坐标，Qi为广义力；其中，取3个身体关节的相对角位移为拉格朗日水动力分析方程的广义坐标，取关节驱动力矩Ti和压力传感器测得的流体与鱼体的相互作用力Fi为拉格朗日水动力分析方程的广义力；步骤S2中，所述软体机器鱼身体摆动方程如下： 其中，i和j代表神经元的序号，xi，yi分别代表第i个神经元当前的兴奋和抑制状态，分别代表第i个神经元下一时刻的兴奋和抑制状态，ωi代表第i个神经元的振荡频率，Gi表示第i个振荡单元的最大振荡幅值；θ决定振荡器的收敛速度；是最近耦合的两个振荡器相位差，αi是最近耦合振荡器相位差的耦合系数；Pfk表示对不同传感信号fk的归一化和平滑化函数；第i个神经元的振荡频率ωi由以下方程表示： 所述对不同传感信号fk的归一化和平滑化函数Pfk由以下方程表示： 其中，ωR和ωD分别为常数，提供游动升力时采用快速振荡速率ωR，减小游动阻力时采用缓慢振荡速率ωD，θ决定振荡器的收敛速度，η用于区分两种不同速度振荡频率ωR和ωD的占比，σk是各压力传感器的反馈信号，sgn是符号函数，限定传感反馈信号的阈值。

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