第 1章 人工側線系統(tǒng)及其應用綜述
1.1 引言
1.2 魚類側線的機理與模型
1.3 人工側線傳感器與人工側線系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.3.1 人工側線傳感器單元
1.3.2 人工側線傳感器分布優(yōu)化
1.4 基于人工側線系統(tǒng)的水下特征識別和渦街檢測
1.4.1 流場分類
1.4.2 流速測量與流向檢測
1.4.3 渦街檢測
1.5 基于人工側線系統(tǒng)的偶極子振蕩源檢測
1.6 基于人工側線系統(tǒng)的水下機器魚流場輔助控制
1.6.1 運動模式識別
1.6.2 運動參數(shù)（速度和方向）的估計與控制
1.6.3 障礙物的識別與避障
1.6.4 鄰近機器魚感知
1.7 討論與結論
1.8 本書主要貢獻和結構安排
第 2章 人工側線與仿盒子魚機器人
2.1 問題提出
2.2 多鰭肢驅(qū)動仿盒子魚機器人
2.3 單尾鰭驅(qū)動重心可調(diào)節(jié)仿盒子魚機器人
2.4 本章小結
第3章 基于人工側線的單機器魚自主軌跡評估研究
3.1 問題提出
3.2 實驗介紹
3.2.1 實驗概述
3.2.2 實驗過程
3.3 機器魚運動過程中體表壓強變化量理論模型
3.3.1 理論基礎
3.3.2 機器魚在多運動模態(tài)中的體表壓強變化量模型
3.3.3 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的體表壓強變化量模型參數(shù)辨識
3.3.4 基于體表壓強變化量模型的機器魚運動參數(shù)估計
3.4 基于人工側線估計的運動參數(shù)的機器魚自主軌跡評估方法
3.4.1 直游運動軌跡評估方法
3.4.2 轉(zhuǎn)彎運動軌跡評估方法
3.4.3 上升運動軌跡評估方法
3.4.4 盤旋運動軌跡評估方法
3.5 實驗結果
3.5.1 直游運動
3.5.2 轉(zhuǎn)彎運動
3.5.3 上升運動
3.5.4 盤旋運動
3.6 討論
3.7 本章小結
第4章 基于人工側線的雙鄰近機器魚相對位姿感知實驗研究
4.1 問題提出
4.2 實驗設計
4.2.1 實驗平臺
4.2.2 實驗方法
4.2.3 實驗參數(shù)
4.2.4 實驗過程
4.3 感知實驗探究對應的計算流體仿真內(nèi)容
4.4 感知實驗
4.4.1 每一個實驗中壓強傳感器測得的動態(tài)壓強變化量
4.4.2 雙機器魚相對深度感知實驗
4.4.3 上游機器魚擺動幅度感知實驗
4.4.4 上游機器魚擺動頻率感知實驗
4.4.5 上游機器魚擺動偏置感知實驗
4.4.6 雙機器魚相對偏航角感知實驗
4.4.7 雙機器魚相對俯仰角感知實驗
4.4.8 雙機器魚相對橫滾角感知實驗
4.5 討論
4.5.1 雙機器魚感知模型的簡化
4.5.2 雙機器魚相對前后距離的確定
4.5.3 利用人工側線系統(tǒng)感知反卡門渦街
4.6 本章小結
第5章 基于人工側線的雙鄰近機器魚相對位姿估計算法研究
5.1 問題提出
5.2 回歸分析
5.2.1 數(shù)據(jù)的預處理
5.2.2 隨機森林回歸分析
5.2.3 反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡回歸分析
5.2.4 支持向量回歸分析與多元線性回歸分析
5.2.5 壓強傳感器的冗余與不足
5.2.6 壓強傳感器的重要性分析
5.2.7 回歸模型的評估
5.3 結果
5.3.1 人工側線傳感器的冗余與不足分析
5.3.2 四種方法的回歸分析結果
5.3.3 基于隨機森林的相對偏航角和擺動幅度估計
5.4 討論
5.4.1 近距離感知
5.4.2 雙魚相對偏航角感知與上游機器魚擺動偏置感知的區(qū)別
5.5 本章小結
第6章 結論與展望
參考文獻