科创中国

农、林、牧、渔业,渔业

本项目响应建设高质量现代化海洋牧场中的海洋监测设备、水下作业系统等关键系统和设备要求从生物鱼的生理结构和游动机理出发，研制可实现直游、转弯、加速和浮潜等多模式运动的仿生机器鱼；从生物鱼群的集群行为出发，采用水下混合通信、水下图像处理、视觉SLAM等技术进行仿生鱼群水下导航，并基于分布式编队算法控制鱼群的智能协作行为，共同完成指定水域探查监测任务。

该成果通过设计仿生性能良好的机械结构和运动控制，实现了拟合真实鱼运动的仿生鱼群系统。提出了仿生鱼水中复合运动，根据生物鱼外形自主设计仿生机器鱼模型，观察生物鱼的多自由度游动方式,利用胸鳍与尾鳍的协同运动对机器鱼的直线游动、转弯和加速游动等多种模式进行控制设计，同时通过丝杆调节重心位置的装置完成上浮下潜的运动，以实现仿生鱼水下的复合运动，提高机器鱼的水下机动性能。采用层级控制，设计合理，实现编队协作，基于一致性算法和模糊控制的理论，编队协作系统由PC处理终端、领航鱼和跟随鱼三层构成，通过上位机无线控制底层驱动层的STM32控制器实现运动、视觉、监测等模块的运行, 分布控制子机器鱼与机器鱼的子系统，实现编队的保持，完成协作任务。

武汉理工大学（Wuhan University of Technology），简称武理工，位于武汉市，是中华人民共和国教育部直属全国重点大学，国家“双一流”建设高校，“211工程”建设高校，由教育部和交通运输部、国家国防科技工业局共建，入选985工程优势学科创新平台、“111计划”、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地。