机器鱼姿态逆向方法及系统与流程

本发明涉及仿生机器人技术领域，特别涉及一种机器鱼姿态逆向方法及系统。

背景技术：

20世纪90年代以前对于鱼类仿生学的研究主要集中在理论方面，随着鱼类推进机理研究的深入，机器人技术、仿生学、电子技术、材料科学和控制技术的新发展，模拟鱼类游动机理的新型水下机器人-仿生机器鱼受到了国内外的广泛关注。原来机器鱼的动作调节主要靠手工输入电机的运行参数和手动摆动鱼的关节这两种方式调节，寻找出几个游行流畅的动作组成一套完整的动作，控制机器鱼按照这套动作游行，由于机器鱼的动作可能是同一时刻多个关节联动的，依靠手动输入舵机参数，一是比较繁琐，二是多个关节联动时难以做到协调。通过手动摆动鱼的关节来反向记录动作的方法虽然可以做到动作联动，但由于机器鱼比较大，且实际调试环境是在水中，存在着操作复杂，动作效果差的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种操作简单，动作效果更好的机器鱼姿态逆向方法及系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种机器鱼姿态逆向方法，所述方法包括：

在模拟器上模拟机器鱼的动作；

采集所述动作对应的运动参数；

将所述运动参数发送至机器鱼；

所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作。

作为本发明的进一步改进，所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作，之前还包括：所述机器鱼将当前的所有参数初始化。

作为本发明的进一步改进，所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作，具体包括：所述机器鱼在保持当前状态的基础上，做出所述运动参数对应的动作。

作为本发明的进一步改进，所述方法还包括：

从所述动作中筛选出符合要求的动作，保存所述符合要求的动作所对应的运动参数。

作为本发明的进一步改进，所述模拟器为所述机器鱼的比例模型，所述模拟器的结构跟所述机器鱼相同。

作为本发明的进一步改进，所述采集所述动作的运动参数具体包括：所述机器鱼身体的各个部位均设有传感器，所述传感器采集所述机器鱼身体各个部位的运动参数。

作为本发明的进一步改进，所述运动参数包括：所述模拟器各个部位的摆动角度、摆动速度和活动顺序。

一种机器鱼姿态逆向系统，所述系统包括：

模拟模块，用于在模拟器上模拟机器鱼的动作；

采集模块，用于采集所述动作的运动参数；

发送模块，用于将所述运动参数发送至机器鱼；

动作模块，用于控制所述机器鱼按照所述运动参数作出对应动作。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括：

筛选模块，用于从所述动作中筛选出符合要求的动作；

保存模块，用于保存所述符合要求的动作所对应的运动参数。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括：

初始化模块，用于在所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作之前，将所述机器鱼当前的所有参数初始化。

相比于现有技术，本发明的机器鱼姿态逆向方法及系统操作起来更加简单，动作效果更好，智能化程度更高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例中机器鱼姿态逆向方法的流程图。

图2是本发明实施例中机器鱼姿态逆向系统的模块图。

标记说明：210、模拟模块；220、采集模块；230、发送模块；240、动作模块；250、筛选模块；260、保存模块。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

图1是本发明实施例中机器鱼姿态逆向方法的流程图。所述方法应用于机器鱼姿态逆向控制，所述方法包括以下步骤：

步骤110、在模拟器上模拟机器鱼的动作；

优选的，所述模拟器为所述机器鱼的比例模型，所述模拟器的结构跟所述机器鱼相同。

优选的，所述动作为一连串的动作。

具体的，所述模拟器是一个单独的类似于鱼的骨架，骨架上的所有关节跟机器鱼身上的关节一样，只需在模拟器上摆动各个关节即可模拟机器鱼的各种动作。

步骤120、采集所述动作对应的运动参数；

具体的，所述机器鱼各个关节上都有一个用于检测关节活动的角度和速度等参数的传感器，传感器实时检测各个关节的运动参数。

优选的，每隔500ms检测所述各个关节上的参数变化。

优选的，当检测的角度比上一次检测的角度差值大于2度时，更新角度参数。

优选的，所述运动参数包括：所述模拟器各个部位的摆动角度、摆动速度和活动顺序等。

步骤130、将所述运动参数发送至机器鱼；

优选的，通过无线电发送所述运动参数。

步骤140、所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作；

具体的，所述机器鱼在保持当前状态的基础上，做出所述运动参数对应的动作。

例如，机器鱼当前的状态是匀速前进，所述运动参数对应的动作是翻滚，则机器鱼在保持匀速前进的同事做出翻滚动作。

优选的，所述方法还包括：

步骤150、从所述动作中筛选出符合要求的动作，保存所述符合要求的动作所对应的运动参数；

优选的，通过不断的调节模拟器的动作，找出一套比较流畅好看的动作，将对应的运动参数保存下来。

优选的，所述方法还包括：

在所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作之前，将所述机器鱼当前的所有参数初始化。

优选的，所述初始化状态下机器鱼保持静止状态。

图2是本发明实施例中机器鱼姿态逆向系统的模块图。所述系统包括以下模块：模拟模块210、采集模块220、发送模块230、动作模块240、筛选模块250、保存模块260，主要工作流程如下：

所述模拟模块210，在模拟器上模拟机器鱼的动作；

优选的，所述模拟器为所述机器鱼的比例模型，所述模拟器的结构跟所述机器鱼相同。

优选的，所述动作为一连串的动作。

具体的，所述模拟器是一个单独的类似于鱼的骨架，骨架上的所有关节跟机器鱼身上的关节一样，只需在模拟器上摆动各个关节即可模拟机器鱼的各种动作。

所述采集模块220，将所述运动参数发送至机器鱼；

具体的，所述机器鱼各个关节上都有一个用于检测关节活动的角度和速度等参数的传感器，传感器实时检测各个关节的运动参数。

优选的，每隔500ms检测所述各个关节上的参数变化。

优选的，当检测的角度比上一次检测的角度差值大于2度时，更新角度参数。

优选的，所述运动参数包括：所述模拟器各个部位的摆动角度、摆动速度和活动顺序等。

所述发送模块230，将所述运动参数发送至机器鱼；

优选的，通过无线电发送所述运动参数。

所述动作模块240，控制所述机器鱼按照所述运动参数作出对应动作；

具体包括：所述机器鱼在保持当前状态的基础上，做出所述运动参数对应的动作。

例如，机器鱼当前的状态是匀速前进，所述运动参数对应的动作是翻滚，则机器鱼在保持匀速前进的同事做出翻滚动作。

优选的，所述系统还包括：

筛选模块250，从所述动作中筛选出符合要求的动作；

具体的，通过不断的调节模拟器的动作，找出一套比较流畅好看的动作。

优选的，所述系统还包括：

保存模块260，保存所述符合要求的动作所对应的运动参数

具体的，将所述流畅好看的动作所对应的运动参数保存下来。

优选的，所述系统还包括：

初始化模块：在所述动作模块240控制所述机器鱼根据所述运动参数作出对应动作之前，将当前机器鱼的所有参数初始化。

优选的，所述初始化状态下机器鱼保持静止状态。

本发明的机器鱼姿态逆向方法及系统由于采用了模拟器，避免了手动输入参数的繁琐，本发明的机器鱼姿态逆向方法及系统操作起来更加简单，动作效果更好。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。