高机动仿生机器鱼设计与控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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喻俊志，谭民，王硕 著

图书标签:

• 仿生机器人
• 机器鱼
• 水下机器人
• 控制技术
• 机械设计
• 高机动性
• 生物学
• 流体力学
• 智能控制
• 机器人学

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568027588

版次：1

商品编码：12270803

包装：精装

丛书名： 智能制造与机器人理论及技术研究丛书

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：铜版纸

页数：197

字数：230000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：普通高等院校信息科学、自动化、机电工程及相关专业的研究生、本科生及专科生，科研人员和技术工作者
本书围绕仿生机器鱼的高机动运动，结合仿生技术和智能控制方法，对仿生机器鱼的研制过程和机动控制进行了系统阐述。本书的每一章对所用机器鱼及机器海豚的平台研制、算法实现及实验验证均进行了详细介绍。各部分的内容既相互联系又相互独立，读者可根据自己的需要选择学习。

内容简介

本书围绕仿生机器鱼的高机动运动，结合仿生技术和智能控制方法，对仿生机器鱼的研制过程和机动控制进行了系统阐述，主要包括六方面内容：仿生鱼体波及鱼体形态学设计、机器鱼二维高机动精准控制、基于仿生CPG的机器鱼运动控制、机器鱼的三维机动转向控制、机器海豚俯仰及滚翻控制、机器海豚跃水运动控制。本书的每一章对所用机器鱼及机器海豚的平台研制、算法实现及实验验证均进行了详细介绍。各部分的内容既相互联系又相互独立，读者可根据自己的需要选择学习。
本书内容全面、系统、新颖、实用，不仅适用于普通高等院校信息科学、自动化、机电工程及相关专业的研究生、本科生及专科生的机器人学习课程，也可作为广大致力于机器人研究的科研人员和技术工作者了解水下仿生机器人基础知识及关键技术的参考资料和辅助读物。

作者简介

喻俊志，中国科学院自动化所研究员，博士生导师。国家杰出青年基金获得者，IEEE高级会员，洪堡学者，担任多个国际期刊包括IEEE Transactions on Robotics、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics的编委。主要研究方向为智能机器人、机电一体化、计算智能等。先后主持国家和省部级以及应用科研项目20余项，包括国家自然科学基金重点项目、863项目等。在机器人与自动化领域国际知名SCI期刊上发表论文70余篇，包括IEEE汇刊论文35篇，9次获IEEE ROBIO、IEEE-CYBER等会议佳论文奖。获得授权发明专利22项、软件著作权12项、制定地方标准1项，部分成果已在水质监测和水中机器人大赛上得到应用，部分成果已实现产业化。获北京市科学技术一等奖（排名第二）、北京市科技新星、中国自动化学会青年科学家奖等。
谭民，中国科学院自动化所研究员，博士生导师。国家杰出青年基金获得者，国家基金委创新研究群体负责人，国务院学位委员会第七届学科评议组成员，新世纪百千万人才工程国jia级人选，中国科学院“百人计划”入选者。曾担任国家“十五”863计划机器人技术主题专家组成员，国家“十一五”863计划先进制造领域专家组成员。近年来在先进机器人控制、仿生机器人、多机器人协调与控制等方面开展研究与开发工作，负责和参加国家863计划项目、973项目、自然科学基金项目等20余项。发表SCI收录论文100余篇，获授权国家发明专利50余项。担任多个学术期刊的编委和多个专业委员会的委员。
王硕，中国科学院自动化研究所研究员，博士生导师，国际标准化组织ISO/TC 299专家，中国机电一体化技术应用协会第六届理事会常务理事，中国人工智能学会智能机器人专业委员会委员，中国宇航学会机器人专业委员会委员。主要从事水下仿生机器人、智能机器人控制、多机器人系统研究。主持和参加973项目、国家安全重大基础研究项目、自然科学基金重点和面上项目、国家863计划项目、支撑计划项目、国际合作项目等20余项。合著图书3本，发表SCI/EI学术论文70余篇，获授权国家发明专利20项，软件著作权登记7项，主持制定机器人国家标准2项。

精彩书评

本书系统阐述了六方面内容：仿生鱼体波及鱼体形态学设计、机器鱼二维高机动精准控制、基于仿生CPG的机器鱼运动控制、机器鱼的三维机动转向控制、机器海豚俯仰及滚翻控制、机器海豚跃水运动控制。每一章对所用机器鱼及机器海豚的平台研制、算法实现及实验验证均进行了详细介绍。各部分的内容既相互联系又相互独立，读者可根据自己的需要选择学习。
本书内容全面、系统、新颖、实用，不仅适用于普通高等院校信息科学、自动化、机电工程及相关专业的研究生、本科生及专科生的机器人学习课程，也可作为广大致力于机器人研究的科研人员和技术工作者了解水下仿生机器人基础知识及关键技术的参考资料和辅助读物。

目录

第1章绪论(1)
1.1引言(1)
1.2仿生机器人简介(3)
1.3水下仿生机器人简介(7)
1.3.1鱼类生物学基础(7)
1.3.2水下仿生机器人的主要研究内容(10)
1.3.3水下仿生机器人的技术难点(12)
1.4国内外研究现状(13)
1.4.1机器鱼的研究现状(13)
1.4.2机器海豚的研究现状(19)
本章参考文献(23)
第2章仿生鱼体波及鱼体形态学设计(27)
2.1引言(27)
2.2高效游动的必要条件(28)
2.3鱼体波设计(28)
2.4鱼体形态学设计(30)
2.4.1尾鳍及其对应鳍的生成(34)
2.4.2胸鳍与其对应鳍的生成(35)
2.4.3金枪鱼腹鳍的生成(35)
2.5鱼体波仿真(36)
2.6与Lighthill鱼体波的关系(40)
2.7应用与讨论(41)
2.8小结(42)
本章参考文献(42)
第3章机器鱼二维高机动精准控制(44)
3.1引言(44)
3.2C形起动的定义(45)
3.3C形起动各阶段的设计(45)
3.3.1弯曲阶段(46)
3.3.2保持阶段(49)
3.3.3伸展阶段(50)
3.3.4精准转弯控制策略(54)
3.4定向游动(55)
3.5实验(57)
3.5.1三关节小型机器鱼原地转向实验(59)
3.5.2四关节大型机器鱼C形起动实验(60)
3.5.3四关节中型机器鱼高速C形起动实验(64)
3.5.4四关节中型机器鱼S形起动与定向游动实验(68)
3.6讨论(70)
3.7小结(71)
本章参考文献(71)
第4章基于仿生CPG的机器鱼运动控制(73)
4.1引言(73)
4.2仿生CPG模型(74)
4.2.1Hopf振荡器的CPG模型(74)
4.2.2引入相位因子的CPG模型(74)
4.3基于Kane动力学模型的CPG参数优化(76)
4.3.1Kane动力学建模(76)
4.3.2CPG参数优化(81)
4.3.3仿真与实验(82)
4.4CPG振荡器相位差对游动性能的影响(85)
4.4.1游动性能指标(86)
4.4.2一致相位差下的性能分析(87)
4.4.3非一致相位差下的性能分析(88)
4.4.4讨论(90)
4.5机器鱼倒游机动运动控制(91)
4.5.1倒游机动运动控制(91)
4.5.2实验结果(94)
4.6机器鱼直游、倒游运动学分析(97)
4.7小结(100)
本章参考文献(101)
第5章机器鱼的三维机动转向控制(104)
5.1引言(104)
5.2机器鱼机构设计(105)
5.2.1偏航头部设计(106)
5.2.2多自由度胸鳍机构设计(106)
5.2.3多关节鱼体及尾鳍设计(107)
5.3基于CPG的多模态运动控制(108)
5.3.1CPG网络拓扑结构(108)
5.3.2多模态运动控制(109)
5.4机器鱼S形起动运动控制(111)
5.4.1北美狗鱼S形起动分析(111)
5.4.2弯曲阶段设计(113)
5.4.3伸展阶段设计(115)
5.4.4实验与分析(119)
5.5机器鱼三维机动运动控制(123)
5.5.1偏航机动(123)
5.5.2俯仰机动(124)
5.5.3横滚机动(126)
5.6小结(127)
本章参考文献(128)
第6章机器海豚俯仰及滚翻控制 (130)
6.1引言(130)
6.2海豚推进机构(131)
6.3俯仰控制(132)
6.4前滚翻控制(133)
6.4.1前滚翻实验(133)
6.4.2前滚翻模型(135)
6.5后滚翻控制(138)
6.5.1后滚翻实验(138)
6.5.2后滚翻模型(140)
6.6复合滚翻运动(140)
6.7讨论(142)
6.8小结(142)
本章参考文献(143)
第7章机器海豚跃水运动控制(145)
7.1引言(145)
7.2海豚跃水建模与分析(146)
7.2.1生物学特性(146)
7.2.2三阶段跃水模型(147)
7.2.3尾关节功率估算(153)
7.3机器海豚机构设计(156)
7.3.1总体设计(156)
7.3.2颈关节及头部设计(160)
7.3.3腰关节及躯干设计(161)
7.3.4尾关节及尾柄设计(161)
7.3.5胸鳍设计(162)
7.3.6背鳍设计(163)
7.3.7尾鳍设计(163)
7.3.8平衡块设计(163)
7.4攻角控制算法(164)
7.4.1攻角变化规律(165)
7.4.2关节角计算(167)
7.4.3快速游动反馈控制策略(169)
7.5转向及定向控制策略(169)
7.6跃水控制(171)
7.6.1俯仰控制方法(172)
7.6.2横滚控制方法(172)
7.6.3偏航控制方法(172)
7.6.4深度控制方法(175)
7.6.5跃水控制方法(176)
7.7实验与讨论(178)
7.7.1游速测试与分析(178)
7.7.2跃水测试与分析(180)
7.7.3讨论(186)
7.8小结(187)
本章参考文献(187)
第8章总结与展望(190)
8.1仿生机器鱼的特征和优势(190)
8.2仿生机器鱼的重点发展方向(193)

前言/序言

“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”，大自然给人类带来了无限的梦想和启示。随着科技的蓬勃发展和经济、军事等领域应用需求的拉动，以“学习自然、认识自然、模仿自然、超越自然”为主旨的仿生学备受关注。通过研究、学习生物体的形态结构、功能及运动机理，提供人工系统新的设计思想和控制理念，不仅是提升人工系统性能的有效途径，也是仿生机器人研究的重要使命。
在水下仿生领域，针对鱼类和海豚等水生动物的仿生推进研究是当今的研究热点之一。亿万年的进化赋予鱼类及海豚高效、高速、高机动的游动技能，其性能远超目前各种人造水下航行器。生物学家和工程学者尝试从生物学、力学、机械学、人工智能等角度来探索鱼类及海豚的高性能水下推进机制，并希望借鉴到水下航行器的研制中，提高当前水下航行器的推进性能。20世纪90年代，美国麻省理工学院通过研制仿生金枪鱼来探究鱼类减阻机制与推进效率，拉开了机器鱼研究的序幕。世界各地的研究机构及大学纷纷加入到水下仿生推进的研究队伍中，并推动这个领域快速发展。特别是近十年，随着科技发展带来的技术革新，仿生机器鱼/机器海豚的性能得到了有效提升。人们针对仿生机器鱼/机器海豚的研究不再局限于简单的行为模仿，而是逐渐向感知-结构-材料-控制一体化方向发展。
本书作者及其科研团队在国家自然科学基金项目（61375102, 61333016, 61421004, 61633020）、北京市自然科学基金项目（3141002, 4161002）等的大力支持下，在水下仿生推进领域，历经十余年的潜心耕耘，通过刻苦钻研、大胆创新、自主研发、广泛交流，取得了一批科研成果。本书是作者在总结水下高机动仿生推进理论和技术方面的研究成果及多年科研实践经验的基础上撰写而成的，其中部分内容是已经公开发表的学术论文，部分内容则是作者对水下仿生推进技术的深度思考和见解。
全书内容共分8章。第1章介绍了水下仿生机器人的基本概念及研究背景，并概括了仿生机器鱼的发展历程及国内外的研究现状。第2章详细论述了仿生鱼体波及鱼体形态学设计方法，给出了仿生机器鱼实现高效运动的两个必要条件。第3章主要研究鱼类的C形起动，给出了基于动态轨迹法的机器鱼二维高机动精准控制方法。第4章以鱼类倒游机动为研究重点，详细介绍了基于仿生中枢模式发生器（central pattern generator, CPG）的机器鱼运动控制。第5章重点研究了仿生机器鱼的三维机动转向控制，主要包括S形起动、大范围偏航、俯仰及横滚运动。第6章聚焦于机器海豚的机动运动，先后实现了机器海豚竖直面内的前后滚翻及组合运动。第7章主要研究海豚的跃水运动，给出了高性能机器海豚系统的设计方案及高速、高机动运动控制方法，并首次实现了机器海豚的跃水运动。第8章总结全文，归纳了高机动水下仿生机器鱼的特点，并展望了未来的发展趋势。
本书主要由喻俊志、谭民、王硕撰写。科研团队的同事、博士生及硕士生参与了部分章节的资料整理工作，特别感谢吴正兴、苏宗帅、汪明、袁俊、刘金存、阳翔、陈星宇、庞磊等。同时，特别感谢国家自然科学基金、北京市自然科学基金、国家863计划项目、中国科学院项目的资助。此外，还要感谢那些参加了项目研究的团队人员、博士研究生和硕士研究生。由于作者水平有限，时间仓促，书中难免存在疏漏及不妥之处，敬请广大读者和专家不吝批评指正，对此我们表示衷心感谢。
作者

《仿生机械鱼：跨越生命界限的探索》 序言 自古以来，人类对水的世界充满了无限的好奇与敬畏。鱼类，作为海洋、河流与湖泊中最具代表性的生命形态，以其优美灵动的身姿、高效的运动方式以及对复杂水体环境的卓越适应能力，深深地吸引着我们。从远古的传说到现代的科学探索，我们从未停止过对它们的模仿与学习。仿生学，作为一门交叉学科，致力于从自然界汲取灵感，创造出更高效、更智能、更符合自然规律的工程技术。在这其中，仿生机械鱼的研究无疑是仿生学领域中最具挑战性，也最具吸引力的方向之一。 本书《仿生机械鱼：跨越生命界限的探索》并非关于特定型号或具体技术细节的教科书，而是一次更为宏观、更具前瞻性的视角，带领读者深入理解仿生机械鱼这一前沿科技的诞生背景、核心理念、关键技术挑战以及其广阔的应用前景。它旨在激发读者对生命科学、工程技术、材料科学、人工智能等多个学科交叉融合的兴趣，并深刻认识到仿生机械鱼所蕴含的巨大潜力。 第一章：自然之启示——鱼类运动的奥秘 在本章中，我们将暂且放下机械的冰冷，将目光投向大自然鬼斧神工的杰作——鱼类。我们将深入剖析鱼类在水中的运动原理，这不仅仅是简单的摆动尾鳍，而是一个高度复杂的协同过程。 流体力学与生物力学交织的舞蹈： 我们将探讨鱼类身体的流线型设计如何有效减少水流阻力，以及不同鱼种身体形态的演变如何适应各自的生活习性与运动需求。尾鳍、胸鳍、腹鳍、背鳍以及臀鳍，每一个鳍的形态、大小、运动方式及其协同作用，都将得到细致的分析。它们是如何产生推进力、如何实现转向、如何进行姿态控制，以及如何在复杂的水流中保持稳定，都将一一揭示。 能源效率的极致追求： 鱼类之所以能在水中自由翱翔，与其惊人的能源效率密不可分。我们将研究鱼类是如何通过精妙的肌肉协调、能量回收机制（如弹性形变储存与释放）以及对水流的巧妙利用，将有限的能量转化为高效的推进力，从而实现长时间、长距离的巡游。 感知与适应： 鱼类并非盲目运动，它们拥有发达的感知系统，能够感知水流、压力、化学信号甚至电场。我们将简要触及鱼类侧线系统、视觉系统等如何帮助它们理解周围环境，并在此基础上做出最优的运动决策。这种对环境的实时感知与动态适应能力，是仿生机械鱼追求的另一重要目标。 第二章：科技之化身——仿生机械鱼的诞生与演进 在本章，我们将从自然界回到工程领域，追溯仿生机械鱼的诞生历程，并展望其未来的发展方向。 从概念到现实的跨越： 了解仿生机械鱼的起源，并非始于一个单一的伟大发明，而是无数科学家的探索与积累。我们将回顾历史上重要的仿生机械鱼研究案例，探讨不同时期科研人员在材料、驱动、控制等方面的创新尝试，以及它们所取得的突破与局限。 仿生设计的多样性： 仿生机械鱼的设计并非千篇一律。根据不同的应用需求，研究人员会从不同的鱼类身上汲取灵感，设计出具有独特运动方式和性能的机械鱼。例如，模仿鳉鱼的快速摆动实现高机动性，模仿鳗鱼的波浪式推进实现高效巡航，或是模仿鲣鱼的流线型身体实现高速运动。我们将介绍几种典型的仿生机械鱼设计理念，分析它们各自的优缺点。 核心技术模块的构建： 仿生机械鱼的实现依赖于一系列先进技术的集成。我们将讨论其关键技术模块，例如： 驱动系统： 如何模拟鱼类肌肉的柔性与力量，实现高效、静音、高自由度的运动。这涉及到微型电机、形状记忆合金、压电陶瓷、液压/气动系统等多种驱动方式的探索。 结构材料： 如何选择轻质、高强度、耐腐蚀且具有一定弹性的材料，以构建出既能承受水流冲击，又能灵活形变的鱼体。软体机器人材料、生物可降解材料等的研究进展将是重点。 能源供给： 如何为水下机器人提供持续、可靠的能源，以实现长时间的任务执行。无线充电、微型电池技术、甚至水下能量采集的研究方向也将被提及。 智能化的挑战： 仿生机械鱼不仅仅是模仿运动，更重要的是具备“思考”与“决策”的能力。我们将探讨如何将人工智能、机器学习、传感器融合等技术应用于仿生机械鱼，使其能够自主导航、避障、目标识别，并能根据环境变化做出实时调整。 第三章：超越极限——仿生机械鱼的应用蓝图 仿生机械鱼的出现，不仅仅是对自然界的致敬，更是为解决人类面临的诸多挑战提供了全新的思路与工具。在本章，我们将勾勒出仿生机械鱼在各个领域的应用前景，展现其巨大的社会与经济价值。 海洋与水下环境的探索者： 科学考察与监测： 仿生机械鱼可以代替传统潜水器，在对环境影响最小的情况下，深入海洋的各个角落，进行水文、地质、生物多样性等方面的监测与数据采集。它们可以长时间驻留，对珊瑚礁、深海热泉、极地冰下区域进行详细勘探，为我们揭示地球上最后一片神秘领域的奥秘。 水产养殖的助手： 在大规模的水产养殖场，仿生机械鱼可以实时监测水质、鱼群健康状况、饲料投放情况，甚至模拟自然水流，为鱼类提供更适宜的生长环境，提高养殖效率与产量。 海洋垃圾清理与环境保护： 具备特定功能的仿生机械鱼可以被设计用于收集海洋中的塑料垃圾、微塑料，监测污染物扩散，为保护脆弱的海洋生态系统提供强有力的技术支持。 安全与国防领域的利器： 水下侦察与监视： 模仿鱼类静音、隐蔽的运动特性，仿生机械鱼可以被用于进行水下侦察、情报收集，以及对重要水域进行安全监视。 反恐与搜救： 在港口、水坝等关键设施区域，仿生机械鱼可以用于搜寻爆炸物、探测非法潜入。在水域搜救任务中，它们可以快速、高效地覆盖搜索区域，搜寻失踪人员。 水下目标识别与追踪： 具备先进视觉与声呐系统的仿生机械鱼，能够精确识别和追踪水下目标，为国防安全提供重要的技术保障。 工程与工业的创新力量： 水下管道与基础设施检查： 传统的水下检查方式往往成本高昂且效率低下。仿生机械鱼可以深入狭窄、复杂的管道，对桥墩、大坝、海底电缆等基础设施进行无损检测与维护。 水下作业的辅助： 在水下结构的安装、维修等过程中，仿生机械鱼可以作为辅助工具，携带小型工具，或者进行精确的定位与引导。 娱乐与教育的崭新载体： 仿生机械鱼的出现，也为水族馆、科技展览、教育机构提供了全新的展示与互动平台，激发公众对科学技术的兴趣，寓教于乐。 第四章：未来展望——仿生机械鱼的无限可能 在本章，我们将跳出当前的局限，展望仿生机械鱼在未来的发展趋势与潜在的突破方向。 更加逼真与高效的运动： 随着对鱼类运动机制理解的深入，未来的仿生机械鱼将能够实现更接近真实鱼类的运动姿态，更高的运动效率，以及在更复杂、更动态水体环境中的稳定与灵活穿梭。 智能化与自主性的飞跃： 借助更强大的计算能力、更先进的传感器技术和更成熟的人工智能算法，仿生机械鱼将具备更高级别的自主决策能力，能够进行更复杂的任务规划、更精细的环境交互，甚至能够与其他仿生机械鱼协同作战。 能源与续航能力的突破： 新型能源技术，如微型核动力、更高效的无线充电技术、以及环境能量采集技术的进步，将极大地提升仿生机械鱼的续航能力，使其能够执行更长时间、更远距离的任务。 多模态感知与交互： 未来的仿生机械鱼将不仅仅依赖于视觉和声呐，还将集成更广泛的感知能力，例如触觉、味觉（化学传感器）等，能够更全面地理解和感知水下环境，并与之进行更深入的交互。 柔性与可变形的结构： 仿生机械鱼的结构将变得更加柔性化和可变形，能够根据环境的变化调整自身形态，以适应不同的运动需求和工作环境，例如通过改变身体的刚度或形状来优化推进效率或提高避障能力。 群智协同与集体智能： 仿生机械鱼不再是孤立的个体，而是能够形成群体，协同工作，完成更为复杂和宏大的任务。例如，一群仿生机械鱼可以协同探测大面积水域，或者共同完成大型水下结构的建设。 与生物体的融合与共生： 这是一个更为前沿的设想，即仿生机械鱼与真实生物体之间的界限可能变得模糊。例如，研发能够与真实鱼类共存、甚至提供帮助的仿生设备，或是利用生物组织与机械结构进行混合制造。 结语 《仿生机械鱼：跨越生命界限的探索》不仅是对一项前沿科技的介绍，更是一次关于创新、关于自然、关于人类未来的思考。它提醒我们，生命是最好的工程师，大自然是取之不尽的灵感宝库。当我们以更加开放的视野，更加深入的洞察，去学习、去模仿、去超越，我们就能创造出更多令人惊叹的科技成果，为人类文明的进步贡献力量。这趟跨越生命界限的探索之旅，才刚刚开始。

评分☆☆☆☆☆

看到《高机动仿生机器鱼设计与控制技术》这本书的书名，我的脑海里立刻浮现出一幅画面：一只形态逼真、动作敏捷的机器鱼，在清澈的水中自由自在地游弋，它可能在执行某种精密的水下作业，或者仅仅是在展示其卓越的运动性能。这本书的标题直接点出了其核心内容——“设计”与“控制”，这两个词汇是任何复杂工程项目的基础，而将其应用到“仿生机器鱼”这个极具想象力的领域，无疑充满了挑战和创新。我特别好奇，在“设计”层面，书中会如何解释如何将生物学的原理巧妙地融入机械工程之中？例如，鱼类的流线型身体如何被用于优化水动力学性能？鱼鳍的摆动如何被转化为高效的推进力？而在“控制技术”方面，我更希望看到的是如何克服水下环境的复杂性，实现高精度、高响应的运动控制。是否涉及到多自由度关节的协调控制？是否会探讨在未知水域中自主导航和避障的技术？这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往未来水下智能装备的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对机器人技术，特别是仿生机器人领域抱有浓厚兴趣的读者，我被《高机动仿生机器鱼设计与控制技术》的书名深深吸引。标题中的“仿生”二字，直接指向了从自然界生物中汲取灵感，而“机器鱼”则是一个极具潜力的水下探测和作业平台。“高机动”则意味着它超越了传统水下机器人的局限，能够实现更为灵活和高效的运动。这让我不禁思考，在实际的设计过程中，作者是如何将鱼类的运动学和动力学模型转化为机械结构和驱动系统的？比如，是如何模仿鱼体弯曲和尾鳍拍打来实现推进和转向的？而“控制技术”部分，我更期待看到关于如何实现精细化、智能化控制的论述。它是否会涉及到基于模型的控制、自适应控制，甚至是模糊逻辑控制等先进方法？又是否会探讨如何在复杂多变的水下环境中，实现精确的姿态保持、路径跟踪以及协同作业？这本书的出现，让我看到了在水下探索和作业领域，仿生机器鱼所蕴含的巨大发展前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名着实吸引了我，一个“仿生”的机器鱼，而且是“高机动”的，这立刻勾起了我对未来科技的无限遐想。我一直对那些模仿自然界生物的机械设计充满兴趣，想象着它们如何在复杂的水下环境中游弋，媲美甚至超越真正的鱼类。这本书似乎就深入探讨了实现这一目标的关键技术，特别是“设计”和“控制”这两方面，这正是我最想了解的。我很好奇，在仿生设计方面，作者是如何从鱼类的骨骼、肌肉、鳍等结构中汲取灵感的？又是如何将这些生物学原理转化为切实可行的机械结构和材料选择的？而“高机动性”又意味着什么？它是否涉及到能够快速转向、原地盘旋、甚至是进行复杂的编队飞行？这背后的控制系统又该如何运作？是不是涉及到先进的传感器、算法，甚至是人工智能的应用？我期待这本书能给我一个清晰的脉络，从基础的设计理念，到复杂的控制策略，一步步揭示仿生机器鱼的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一直以来都对各种水下机器人技术保持着高度关注，尤其是那些能够模拟生物行为的设备。当我在书店里看到《高机动仿生机器鱼设计与控制技术》这本书时，我的目光一下子就被吸引住了。“高机动”这个词汇，在我看来，意味着这款机器鱼不仅仅是能够简单地直线前进，而是具备了在复杂水流、狭窄空间甚至对抗外部干扰下依然能保持精确和灵活运动的能力。这不禁让我联想到，在实际应用中，这样的机器鱼可以承担多么重要的任务？比如，在深海探险中，能否深入到人迹罕至的海沟进行科学考察？在水下搜救中，能否快速定位并救援失踪人员？在环境监测领域，能否精准地跟踪污染源，收集数据？我非常期待书中能够详尽地阐述实现这种“高机动性”的设计思路和技术难点，包括但不限于动力系统、推进方式、结构布局以及材料的选择。同时，“控制技术”部分也同样令人期待，它是否会深入到如何通过精密的算法，模拟鱼类神经系统的反应，从而实现对机器鱼运动的精准控制？

评分☆☆☆☆☆

当我在书架上看到《高机动仿生机器鱼设计与控制技术》这本书时，我立刻被它的标题所吸引。这个标题不仅涵盖了“仿生”和“机器鱼”这两个我一直以来都非常感兴趣的领域，更强调了“高机动”这一性能，这让我联想到了一系列激动人心的应用场景。我一直好奇，如何才能让一个机器装置，在模拟生物形态的同时，还能拥有生物般的灵活性和速度？这本书的“设计”部分，我期待看到作者是如何从鱼类独特的身体结构、肌肉组织以及游动方式中获得启发，并将其转化为切实可行的机械工程解决方案。例如，是如何实现多关节的联动，以模拟鱼鳍的复杂摆动，从而达到高效推进和精准转向的目的？而“控制技术”部分，我则希望能够深入了解，在复杂的水下环境中，如何才能实现对机器鱼的精准操控，让它能够应对各种突发情况，比如水流变化、障碍物阻挡等。是否会涉及先进的传感器融合、路径规划以及姿态控制算法？这本书的出现，仿佛为我描绘了一个充满无限可能的水下世界。