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制造与设计孟庆鑫等: 基于AV R 单片机的仿生机器鱼控制系统设计及实现
基于 AVR 单片机的仿生机器鱼控制系统设计及实现ö
孟庆鑫, 朱兴华, 王立权, 李平
(哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨 150001)
摘要: 针对一种小型鱼参科鱼类进行了分析, 在此基础上设计了机器鱼的机械结构及控制系统。机械结构采用平行四
连杆机构串连形式实现尾鳍运动, 同时设计了具有单自由度的翼形胸鳍。控制系统采用AV R 单片机为核心控制器, 以上、
下位机控制的结构, 建立了仿生机器鱼的控制系统框架, 上位机为运动规划管理级, 下位机为直接控制级, 并详细介绍了
控制系统的软、硬件设计。最后, 对尾鳍运动进行了数学建模及运动仿真, 结果表明, 该控制系统参数化机器鱼的运动, 容
易实现机器鱼游动中姿态间的转换, 控制效果较好, 达到了设计要求。
关键词: 机器鱼; AV R 单片机; 控制系统
中图分类号: T P368 1 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2005) 12 108 04
D esign and Implemen tation of Robot F ish Con trol System Based on AVR Single Ch ip
M EN G Q ingxin, ZHU X inghua, WAN G L iquan, L I P ing
(Co llege ofM echanical and E lectrical Engineering, H arbin Engineering U niversity, H arbin, 150001, China)
Abs tra c t: T he m echanical structure and the contro l system of a robo t fish w ere designed based on analysis to a small fish of
carangifo rm T he parallel four barm echanism s that in series w ere adop ted to realize the mo tion of caudal fin, at the sam e time, the
pecto ral fin of w ing fo rm that had single degree of freedom w as designed T he AV R m icrocontro ller w as introduced as the co re
contro ller Robo t fish′s contro l system fram e w as established by the distributional contro l structure T he PC as the superviso ry level
m anages the mo tion p lanning T he AV R m icrocont