JBE封面故事 | 通过尾鳍与臀鳍的协调控制提高仿生机器鱼的偏航稳定性

期刊：Journal of Bionic Engineering

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    JBE封面故事

Experimental Study on the Improvement of Yaw Stability by Coordination Control between the Caudal Fin and Anal Fin

鱼类凭借其游速快、效率高、机动灵活等诸多优势，吸引了广大科研工作者的目光。对其进行生物学特征研究，并研制出多款类鱼型机器人，俗称仿生机器鱼。然而，由于自身独特的运动特性，仿生机器鱼在直线游动的过程中，不可避免地出现头部晃动的问题，这对其实际应用造成了严重的影响。针对该问题，在本期《仿生工程学报》中，中国科学院深圳先进技术研究院与广西大学的研究团队研制了一款配备多片鱼鳍的仿生机器鱼。团队成员受到鱼类水下巡游时各鱼鳍之间相互运动配合的启发，提出了通过机器鱼的尾鳍与臀鳍的协调控制从而减小其头部晃动的方法，与以往通过形状、质量和运动学优化的方法不同，该方法只需要在已有的仿生机器鱼的基础上做小幅度改动，配备额外的臀鳍即可提升机器鱼整体的游动性能，具有较高的推广意义。此外，配备了多片鱼鳍的仿生机器鱼也为搭载在其上面的摄像头、声呐、深度传感器等电子模块提供了一个更加稳定的运行平台。封面图片所描绘的是通过尾鳍和臀鳍的协调控制减小机器鱼头部晃动的画面。未来，具备良好巡游稳定性的仿生机器鱼可以应用于诸多场景，如水下救援、检测、娱乐等领域。

    论文作者

通讯作者 谢锋然

工学博士，中国科学院深圳先进技术研究院（精密工程研究中心）助理研究员。主要研究方向为水下仿生机器人的设计，建模及控制。

第一作者 丁江

工学博士，广西大学机械工程学院副教授，博士生导师。主要研究方向为机械结构与系统动力学，机器人机构学，精密机械传动技术。

第二作者 郑长镇

现为广西大学机械工程学院硕士生，中国科学院深圳先进技术研究院客座学生。主要研究方向为仿生机器鱼。

何凯

博士、教授级高级工程师、博士生导师、中国科学院深圳先进技术研究院精密工程研究中心主任，主要研究方向：精密制造及自动化技术、工业机器人、金属成形技术及装备、生物制造自动化技术等。

左启阳

博士，中国科学院深圳先进技术研究院高级工程师，深圳市高层次人才，主要研究方向：水下机器人设计、精密制造及自动化技术、工业机器人应用等。

徐耀辉

中国科学院大学在读博士，中国科学院深圳先进技术研究院工程师，专业为模式识别与智能系统。主要研究方向为水下仿生游泳机器人的研究。

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