[发明专利]一种机器鱼尾鳍运动能耗建模方法及系统

摘要

本发明公开了一种机器鱼尾鳍运动能耗建模方法及系统。该方法包括：获取机器鱼尾鳍摆动频率；获取机器鱼尾鳍摆动幅度；获取机器鱼尾鳍摆动偏角；根据机器鱼尾鳍摆动频率、机器鱼尾鳍摆动幅度与机器鱼尾鳍单位时间运动能耗之间的关系公式，计算机器鱼匀速直线运动的能耗；根据机器鱼尾鳍摆动频率、机器鱼尾鳍摆动幅度、摆动偏角与所述机器鱼尾鳍单位时间运动能耗之间的关系公式，计算机器鱼转弯运动的能耗。本发明提供的机器鱼尾鳍运动能耗建模方法及系统，将机器鱼尾鳍的摆动频率、幅度和偏角与机器鱼尾鳍的运动能耗联系起来，该模型具有实时性强、精度高的特点，能够为机器鱼的路径规划与移动能源管理提供具有实用意义的参考。

主权项

1.一种机器鱼尾鳍运动能耗建模方法，其特征在于，所述方法包括：获取机器鱼尾鳍摆动频率；获取机器鱼尾鳍摆动幅度；获取机器鱼尾鳍摆动偏角；根据公式计算所述机器鱼匀速直线运动的耗能，其中，E_SS‑L为所述机器鱼匀速直线运动距离S所消耗的能量，E_{onesecond‑L}为单位时间内所述机器鱼尾鳍的能耗，V_L为所述机器鱼匀速游动的速度，根据公式计算所述机器鱼转弯运动的耗能，其中，E_SS‑C为所述机器鱼转过弧长为的弯所消耗的能量，E_{onesecond‑C}为单位时间内所述机器鱼的能耗，V_C为所述机器鱼的线速度，R＝P₁a₀³+P₂a₀²+P₃a₀+P₄，L_AB为转弯起点与转弯终点之间的距离，a₀为所述机器鱼尾鳍摆动偏角，E_{onesecond‑C}＝P₀₀+P₁₀f+P₀₁a_A+P₂₀f²+P₁₁a_Af+P₀₂a₀，P₀₀,P₁₀,P₀₁,P₂₀,P₁₁,P₀₂,P₃₀,P₂₁,P₁₂,P₀₃,P₄₀,P₃₁,P₂₂,P₁₃,P₀₄,P₅₀,P₄₁,P₃₂,P₂₃,P₁₄为尾鳍摆动频率为1HZ时尾鳍能耗的各展开项的系数；P'₀₀,P'₁₀,P'₀₁,P'₂₀,P'₁₁,P'₀₂,P'₃₀,P'₂₁,P'₁₂,P'₀₃,P'₄₀,P'₃₁,P'₂₂,P'₁₃,P'₀₄,P'₄₁,P'₃₂,P'₂₃,P'₁₄,P'₀₅为直线运动时，机器鱼直线速度各展开项的系数；P₀',P₁',P₂',P₃',P₄',P₅',P₆',P₇',P₈'为转弯运动时，机器鱼线速度各展开项的系数；P₁,P₂,P₃,P₄为转弯半径各展开项的系数。