摘要
本发明公开了一种三自由度胸鳍协同运动控制及其步态优化方法,首先建立三自由度刚性胸鳍的运动步态模型,利用多模态感知系统实时采集胸鳍在不同输入参数组合下的水动力反馈与姿态信息以构建胸鳍‑环境交互模型;其次采用深度强化学习算法训练高层策略网络,以推进效率和姿态稳定性为奖励函数优化控制信号cbase(t);随后构建多层递阶神经控制网络解码cbase(t),输出增量控制信号Δc(t),同时引入中枢模式发生器网络生成各自由度参考轨迹;最后基于扩展状态观测器的滑模控制方法,实现对外部扰动与建模误差的动态补偿,通过性能评估指标函数J(t)在线调整Δc(t)修正控制参数,保持胸鳍运动始终处于最优推进与稳定状态实现闭环优化,提高机器鱼推进效率与姿态控制能力。
技术关键词
协同运动控制
多模态感知系统
三自由度运动
机器鱼
频率
深度强化学习算法
发生器
轨迹
升力
分布式压力传感器
状态观测器
交互模型
建模误差
非线性振荡器
网络
伺服驱动控制
信号
策略