基于CFD的仿鲹科机器鱼动力学建模与运动控制

来源：计算机测量与控制杂志2022年第4期北京时间：

作者：张宜阳,汪明,杜晓彬,王昆仑

单位：山东建筑大学 信息与电气工程学院

摘要：仿生机器鱼的运动控制是仿生机器鱼推广应用的基础；然而，仿鲹科机器鱼的推进一般采用鱼体波数据，很少采用真实鱼类游动数据；为了深入探究仿鲹科机器鱼运动控制方法，采用了计算流体力学方法，通过标定流体介质、来流速度、鱼体几何形状等措施，利用Fluent软件进行了建模，然后针对鱼体波数据和真实金枪鱼游动采样数据两种不同推进数据对仿生机器鱼进行了仿真和实验；结果表明对于多关节仿生机器鱼推进方面，真实金枪鱼游动采样数据相较于常见的鱼体波产生的推进数据，在躯干进行大幅值摆动的情况下效果更好；这一仿真和实验对比为仿鲹科机器鱼的高效运动控制提供了一种新思路。

关键词：仿生机器鱼;运动控制;动力学建模;计算流体力学;鱼体波

基金资助：国家自然科学(62073196、U1806204)