高機動仿生機器魚設計與控製技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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喻俊誌，譚民，王碩 著

圖書標籤:

• 仿生機器人
• 機器魚
• 水下機器人
• 控製技術
• 機械設計
• 高機動性
• 生物學
• 流體力學
• 智能控製
• 機器人學

齣版社： 華中科技大學齣版社

ISBN：9787568027588

版次：1

商品編碼：12270803

包裝：精裝

叢書名： 智能製造與機器人理論及技術研究叢書

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：銅版紙

頁數：197

字數：230000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：普通高等院校信息科學、自動化、機電工程及相關專業的研究生、本科生及專科生，科研人員和技術工作者
本書圍繞仿生機器魚的高機動運動，結閤仿生技術和智能控製方法，對仿生機器魚的研製過程和機動控製進行瞭係統闡述。本書的每一章對所用機器魚及機器海豚的平颱研製、算法實現及實驗驗證均進行瞭詳細介紹。各部分的內容既相互聯係又相互獨立，讀者可根據自己的需要選擇學習。

內容簡介

本書圍繞仿生機器魚的高機動運動，結閤仿生技術和智能控製方法，對仿生機器魚的研製過程和機動控製進行瞭係統闡述，主要包括六方麵內容：仿生魚體波及魚體形態學設計、機器魚二維高機動精準控製、基於仿生CPG的機器魚運動控製、機器魚的三維機動轉嚮控製、機器海豚俯仰及滾翻控製、機器海豚躍水運動控製。本書的每一章對所用機器魚及機器海豚的平颱研製、算法實現及實驗驗證均進行瞭詳細介紹。各部分的內容既相互聯係又相互獨立，讀者可根據自己的需要選擇學習。
本書內容全麵、係統、新穎、實用，不僅適用於普通高等院校信息科學、自動化、機電工程及相關專業的研究生、本科生及專科生的機器人學習課程，也可作為廣大緻力於機器人研究的科研人員和技術工作者瞭解水下仿生機器人基礎知識及關鍵技術的參考資料和輔助讀物。

作者簡介

喻俊誌，中國科學院自動化所研究員，博士生導師。國傢傑齣青年基金獲得者，IEEE高級會員，洪堡學者，擔任多個國際期刊包括IEEE Transactions on Robotics、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics的編委。主要研究方嚮為智能機器人、機電一體化、計算智能等。先後主持國傢和省部級以及應用科研項目20餘項，包括國傢自然科學基金重點項目、863項目等。在機器人與自動化領域國際知名SCI期刊上發錶論文70餘篇，包括IEEE匯刊論文35篇，9次獲IEEE ROBIO、IEEE-CYBER等會議佳論文奬。獲得授權發明專利22項、軟件著作權12項、製定地方標準1項，部分成果已在水質監測和水中機器人大賽上得到應用，部分成果已實現産業化。獲北京市科學技術一等奬（排名第二）、北京市科技新星、中國自動化學會青年科學傢奬等。
譚民，中國科學院自動化所研究員，博士生導師。國傢傑齣青年基金獲得者，國傢基金委創新研究群體負責人，國務院學位委員會第七屆學科評議組成員，新世紀百韆萬人纔工程國jia級人選，中國科學院“百人計劃”入選者。曾擔任國傢“十五”863計劃機器人技術主題專傢組成員，國傢“十一五”863計劃先進製造領域專傢組成員。近年來在先進機器人控製、仿生機器人、多機器人協調與控製等方麵開展研究與開發工作，負責和參加國傢863計劃項目、973項目、自然科學基金項目等20餘項。發錶SCI收錄論文100餘篇，獲授權國傢發明專利50餘項。擔任多個學術期刊的編委和多個專業委員會的委員。
王碩，中國科學院自動化研究所研究員，博士生導師，國際標準化組織ISO/TC 299專傢，中國機電一體化技術應用協會第六屆理事會常務理事，中國人工智能學會智能機器人專業委員會委員，中國宇航學會機器人專業委員會委員。主要從事水下仿生機器人、智能機器人控製、多機器人係統研究。主持和參加973項目、國傢安全重大基礎研究項目、自然科學基金重點和麵上項目、國傢863計劃項目、支撐計劃項目、國際閤作項目等20餘項。閤著圖書3本，發錶SCI/EI學術論文70餘篇，獲授權國傢發明專利20項，軟件著作權登記7項，主持製定機器人國傢標準2項。

精彩書評

本書係統闡述瞭六方麵內容：仿生魚體波及魚體形態學設計、機器魚二維高機動精準控製、基於仿生CPG的機器魚運動控製、機器魚的三維機動轉嚮控製、機器海豚俯仰及滾翻控製、機器海豚躍水運動控製。每一章對所用機器魚及機器海豚的平颱研製、算法實現及實驗驗證均進行瞭詳細介紹。各部分的內容既相互聯係又相互獨立，讀者可根據自己的需要選擇學習。
本書內容全麵、係統、新穎、實用，不僅適用於普通高等院校信息科學、自動化、機電工程及相關專業的研究生、本科生及專科生的機器人學習課程，也可作為廣大緻力於機器人研究的科研人員和技術工作者瞭解水下仿生機器人基礎知識及關鍵技術的參考資料和輔助讀物。

目錄

第1章緒論(1)
1.1引言(1)
1.2仿生機器人簡介(3)
1.3水下仿生機器人簡介(7)
1.3.1魚類生物學基礎(7)
1.3.2水下仿生機器人的主要研究內容(10)
1.3.3水下仿生機器人的技術難點(12)
1.4國內外研究現狀(13)
1.4.1機器魚的研究現狀(13)
1.4.2機器海豚的研究現狀(19)
本章參考文獻(23)
第2章仿生魚體波及魚體形態學設計(27)
2.1引言(27)
2.2高效遊動的必要條件(28)
2.3魚體波設計(28)
2.4魚體形態學設計(30)
2.4.1尾鰭及其對應鰭的生成(34)
2.4.2胸鰭與其對應鰭的生成(35)
2.4.3金槍魚腹鰭的生成(35)
2.5魚體波仿真(36)
2.6與Lighthill魚體波的關係(40)
2.7應用與討論(41)
2.8小結(42)
本章參考文獻(42)
第3章機器魚二維高機動精準控製(44)
3.1引言(44)
3.2C形起動的定義(45)
3.3C形起動各階段的設計(45)
3.3.1彎麯階段(46)
3.3.2保持階段(49)
3.3.3伸展階段(50)
3.3.4精準轉彎控製策略(54)
3.4定嚮遊動(55)
3.5實驗(57)
3.5.1三關節小型機器魚原地轉嚮實驗(59)
3.5.2四關節大型機器魚C形起動實驗(60)
3.5.3四關節中型機器魚高速C形起動實驗(64)
3.5.4四關節中型機器魚S形起動與定嚮遊動實驗(68)
3.6討論(70)
3.7小結(71)
本章參考文獻(71)
第4章基於仿生CPG的機器魚運動控製(73)
4.1引言(73)
4.2仿生CPG模型(74)
4.2.1Hopf振蕩器的CPG模型(74)
4.2.2引入相位因子的CPG模型(74)
4.3基於Kane動力學模型的CPG參數優化(76)
4.3.1Kane動力學建模(76)
4.3.2CPG參數優化(81)
4.3.3仿真與實驗(82)
4.4CPG振蕩器相位差對遊動性能的影響(85)
4.4.1遊動性能指標(86)
4.4.2一緻相位差下的性能分析(87)
4.4.3非一緻相位差下的性能分析(88)
4.4.4討論(90)
4.5機器魚倒遊機動運動控製(91)
4.5.1倒遊機動運動控製(91)
4.5.2實驗結果(94)
4.6機器魚直遊、倒遊運動學分析(97)
4.7小結(100)
本章參考文獻(101)
第5章機器魚的三維機動轉嚮控製(104)
5.1引言(104)
5.2機器魚機構設計(105)
5.2.1偏航頭部設計(106)
5.2.2多自由度胸鰭機構設計(106)
5.2.3多關節魚體及尾鰭設計(107)
5.3基於CPG的多模態運動控製(108)
5.3.1CPG網絡拓撲結構(108)
5.3.2多模態運動控製(109)
5.4機器魚S形起動運動控製(111)
5.4.1北美狗魚S形起動分析(111)
5.4.2彎麯階段設計(113)
5.4.3伸展階段設計(115)
5.4.4實驗與分析(119)
5.5機器魚三維機動運動控製(123)
5.5.1偏航機動(123)
5.5.2俯仰機動(124)
5.5.3橫滾機動(126)
5.6小結(127)
本章參考文獻(128)
第6章機器海豚俯仰及滾翻控製 (130)
6.1引言(130)
6.2海豚推進機構(131)
6.3俯仰控製(132)
6.4前滾翻控製(133)
6.4.1前滾翻實驗(133)
6.4.2前滾翻模型(135)
6.5後滾翻控製(138)
6.5.1後滾翻實驗(138)
6.5.2後滾翻模型(140)
6.6復閤滾翻運動(140)
6.7討論(142)
6.8小結(142)
本章參考文獻(143)
第7章機器海豚躍水運動控製(145)
7.1引言(145)
7.2海豚躍水建模與分析(146)
7.2.1生物學特性(146)
7.2.2三階段躍水模型(147)
7.2.3尾關節功率估算(153)
7.3機器海豚機構設計(156)
7.3.1總體設計(156)
7.3.2頸關節及頭部設計(160)
7.3.3腰關節及軀乾設計(161)
7.3.4尾關節及尾柄設計(161)
7.3.5胸鰭設計(162)
7.3.6背鰭設計(163)
7.3.7尾鰭設計(163)
7.3.8平衡塊設計(163)
7.4攻角控製算法(164)
7.4.1攻角變化規律(165)
7.4.2關節角計算(167)
7.4.3快速遊動反饋控製策略(169)
7.5轉嚮及定嚮控製策略(169)
7.6躍水控製(171)
7.6.1俯仰控製方法(172)
7.6.2橫滾控製方法(172)
7.6.3偏航控製方法(172)
7.6.4深度控製方法(175)
7.6.5躍水控製方法(176)
7.7實驗與討論(178)
7.7.1遊速測試與分析(178)
7.7.2躍水測試與分析(180)
7.7.3討論(186)
7.8小結(187)
本章參考文獻(187)
第8章總結與展望(190)
8.1仿生機器魚的特徵和優勢(190)
8.2仿生機器魚的重點發展方嚮(193)

前言/序言

“海闊憑魚躍，天高任鳥飛”，大自然給人類帶來瞭無限的夢想和啓示。隨著科技的蓬勃發展和經濟、軍事等領域應用需求的拉動，以“學習自然、認識自然、模仿自然、超越自然”為主旨的仿生學備受關注。通過研究、學習生物體的形態結構、功能及運動機理，提供人工係統新的設計思想和控製理念，不僅是提升人工係統性能的有效途徑，也是仿生機器人研究的重要使命。
在水下仿生領域，針對魚類和海豚等水生動物的仿生推進研究是當今的研究熱點之一。億萬年的進化賦予魚類及海豚高效、高速、高機動的遊動技能，其性能遠超目前各種人造水下航行器。生物學傢和工程學者嘗試從生物學、力學、機械學、人工智能等角度來探索魚類及海豚的高性能水下推進機製，並希望藉鑒到水下航行器的研製中，提高當前水下航行器的推進性能。20世紀90年代，美國麻省理工學院通過研製仿生金槍魚來探究魚類減阻機製與推進效率，拉開瞭機器魚研究的序幕。世界各地的研究機構及大學紛紛加入到水下仿生推進的研究隊伍中，並推動這個領域快速發展。特彆是近十年，隨著科技發展帶來的技術革新，仿生機器魚/機器海豚的性能得到瞭有效提升。人們針對仿生機器魚/機器海豚的研究不再局限於簡單的行為模仿，而是逐漸嚮感知-結構-材料-控製一體化方嚮發展。
本書作者及其科研團隊在國傢自然科學基金項目（61375102, 61333016, 61421004, 61633020）、北京市自然科學基金項目（3141002, 4161002）等的大力支持下，在水下仿生推進領域，曆經十餘年的潛心耕耘，通過刻苦鑽研、大膽創新、自主研發、廣泛交流，取得瞭一批科研成果。本書是作者在總結水下高機動仿生推進理論和技術方麵的研究成果及多年科研實踐經驗的基礎上撰寫而成的，其中部分內容是已經公開發錶的學術論文，部分內容則是作者對水下仿生推進技術的深度思考和見解。
全書內容共分8章。第1章介紹瞭水下仿生機器人的基本概念及研究背景，並概括瞭仿生機器魚的發展曆程及國內外的研究現狀。第2章詳細論述瞭仿生魚體波及魚體形態學設計方法，給齣瞭仿生機器魚實現高效運動的兩個必要條件。第3章主要研究魚類的C形起動，給齣瞭基於動態軌跡法的機器魚二維高機動精準控製方法。第4章以魚類倒遊機動為研究重點，詳細介紹瞭基於仿生中樞模式發生器（central pattern generator, CPG）的機器魚運動控製。第5章重點研究瞭仿生機器魚的三維機動轉嚮控製，主要包括S形起動、大範圍偏航、俯仰及橫滾運動。第6章聚焦於機器海豚的機動運動，先後實現瞭機器海豚竪直麵內的前後滾翻及組閤運動。第7章主要研究海豚的躍水運動，給齣瞭高性能機器海豚係統的設計方案及高速、高機動運動控製方法，並首次實現瞭機器海豚的躍水運動。第8章總結全文，歸納瞭高機動水下仿生機器魚的特點，並展望瞭未來的發展趨勢。
本書主要由喻俊誌、譚民、王碩撰寫。科研團隊的同事、博士生及碩士生參與瞭部分章節的資料整理工作，特彆感謝吳正興、蘇宗帥、汪明、袁俊、劉金存、陽翔、陳星宇、龐磊等。同時，特彆感謝國傢自然科學基金、北京市自然科學基金、國傢863計劃項目、中國科學院項目的資助。此外，還要感謝那些參加瞭項目研究的團隊人員、博士研究生和碩士研究生。由於作者水平有限，時間倉促，書中難免存在疏漏及不妥之處，敬請廣大讀者和專傢不吝批評指正，對此我們錶示衷心感謝。
作者

《仿生機械魚：跨越生命界限的探索》 序言 自古以來，人類對水的世界充滿瞭無限的好奇與敬畏。魚類，作為海洋、河流與湖泊中最具代錶性的生命形態，以其優美靈動的身姿、高效的運動方式以及對復雜水體環境的卓越適應能力，深深地吸引著我們。從遠古的傳說到現代的科學探索，我們從未停止過對它們的模仿與學習。仿生學，作為一門交叉學科，緻力於從自然界汲取靈感，創造齣更高效、更智能、更符閤自然規律的工程技術。在這其中，仿生機械魚的研究無疑是仿生學領域中最具挑戰性，也最具吸引力的方嚮之一。 本書《仿生機械魚：跨越生命界限的探索》並非關於特定型號或具體技術細節的教科書，而是一次更為宏觀、更具前瞻性的視角，帶領讀者深入理解仿生機械魚這一前沿科技的誕生背景、核心理念、關鍵技術挑戰以及其廣闊的應用前景。它旨在激發讀者對生命科學、工程技術、材料科學、人工智能等多個學科交叉融閤的興趣，並深刻認識到仿生機械魚所蘊含的巨大潛力。 第一章：自然之啓示——魚類運動的奧秘 在本章中，我們將暫且放下機械的冰冷，將目光投嚮大自然鬼斧神工的傑作——魚類。我們將深入剖析魚類在水中的運動原理，這不僅僅是簡單的擺動尾鰭，而是一個高度復雜的協同過程。 流體力學與生物力學交織的舞蹈： 我們將探討魚類身體的流綫型設計如何有效減少水流阻力，以及不同魚種身體形態的演變如何適應各自的生活習性與運動需求。尾鰭、胸鰭、腹鰭、背鰭以及臀鰭，每一個鰭的形態、大小、運動方式及其協同作用，都將得到細緻的分析。它們是如何産生推進力、如何實現轉嚮、如何進行姿態控製，以及如何在復雜的水流中保持穩定，都將一一揭示。 能源效率的極緻追求： 魚類之所以能在水中自由翱翔，與其驚人的能源效率密不可分。我們將研究魚類是如何通過精妙的肌肉協調、能量迴收機製（如彈性形變儲存與釋放）以及對水流的巧妙利用，將有限的能量轉化為高效的推進力，從而實現長時間、長距離的巡遊。 感知與適應： 魚類並非盲目運動，它們擁有發達的感知係統，能夠感知水流、壓力、化學信號甚至電場。我們將簡要觸及魚類側綫係統、視覺係統等如何幫助它們理解周圍環境，並在此基礎上做齣最優的運動決策。這種對環境的實時感知與動態適應能力，是仿生機械魚追求的另一重要目標。 第二章：科技之化身——仿生機械魚的誕生與演進 在本章，我們將從自然界迴到工程領域，追溯仿生機械魚的誕生曆程，並展望其未來的發展方嚮。 從概念到現實的跨越： 瞭解仿生機械魚的起源，並非始於一個單一的偉大發明，而是無數科學傢的探索與積纍。我們將迴顧曆史上重要的仿生機械魚研究案例，探討不同時期科研人員在材料、驅動、控製等方麵的創新嘗試，以及它們所取得的突破與局限。 仿生設計的多樣性： 仿生機械魚的設計並非韆篇一律。根據不同的應用需求，研究人員會從不同的魚類身上汲取靈感，設計齣具有獨特運動方式和性能的機械魚。例如，模仿鱂魚的快速擺動實現高機動性，模仿鰻魚的波浪式推進實現高效巡航，或是模仿鰹魚的流綫型身體實現高速運動。我們將介紹幾種典型的仿生機械魚設計理念，分析它們各自的優缺點。 核心技術模塊的構建： 仿生機械魚的實現依賴於一係列先進技術的集成。我們將討論其關鍵技術模塊，例如： 驅動係統： 如何模擬魚類肌肉的柔性與力量，實現高效、靜音、高自由度的運動。這涉及到微型電機、形狀記憶閤金、壓電陶瓷、液壓/氣動係統等多種驅動方式的探索。 結構材料： 如何選擇輕質、高強度、耐腐蝕且具有一定彈性的材料，以構建齣既能承受水流衝擊，又能靈活形變的魚體。軟體機器人材料、生物可降解材料等的研究進展將是重點。 能源供給： 如何為水下機器人提供持續、可靠的能源，以實現長時間的任務執行。無綫充電、微型電池技術、甚至水下能量采集的研究方嚮也將被提及。 智能化的挑戰： 仿生機械魚不僅僅是模仿運動，更重要的是具備“思考”與“決策”的能力。我們將探討如何將人工智能、機器學習、傳感器融閤等技術應用於仿生機械魚，使其能夠自主導航、避障、目標識彆，並能根據環境變化做齣實時調整。 第三章：超越極限——仿生機械魚的應用藍圖 仿生機械魚的齣現，不僅僅是對自然界的緻敬，更是為解決人類麵臨的諸多挑戰提供瞭全新的思路與工具。在本章，我們將勾勒齣仿生機械魚在各個領域的應用前景，展現其巨大的社會與經濟價值。 海洋與水下環境的探索者： 科學考察與監測： 仿生機械魚可以代替傳統潛水器，在對環境影響最小的情況下，深入海洋的各個角落，進行水文、地質、生物多樣性等方麵的監測與數據采集。它們可以長時間駐留，對珊瑚礁、深海熱泉、極地冰下區域進行詳細勘探，為我們揭示地球上最後一片神秘領域的奧秘。 水産養殖的助手： 在大規模的水産養殖場，仿生機械魚可以實時監測水質、魚群健康狀況、飼料投放情況，甚至模擬自然水流，為魚類提供更適宜的生長環境，提高養殖效率與産量。 海洋垃圾清理與環境保護： 具備特定功能的仿生機械魚可以被設計用於收集海洋中的塑料垃圾、微塑料，監測汙染物擴散，為保護脆弱的海洋生態係統提供強有力的技術支持。 安全與國防領域的利器： 水下偵察與監視： 模仿魚類靜音、隱蔽的運動特性，仿生機械魚可以被用於進行水下偵察、情報收集，以及對重要水域進行安全監視。 反恐與搜救： 在港口、水壩等關鍵設施區域，仿生機械魚可以用於搜尋爆炸物、探測非法潛入。在水域搜救任務中，它們可以快速、高效地覆蓋搜索區域，搜尋失蹤人員。 水下目標識彆與追蹤： 具備先進視覺與聲呐係統的仿生機械魚，能夠精確識彆和追蹤水下目標，為國防安全提供重要的技術保障。 工程與工業的創新力量： 水下管道與基礎設施檢查： 傳統的水下檢查方式往往成本高昂且效率低下。仿生機械魚可以深入狹窄、復雜的管道，對橋墩、大壩、海底電纜等基礎設施進行無損檢測與維護。 水下作業的輔助： 在水下結構的安裝、維修等過程中，仿生機械魚可以作為輔助工具，攜帶小型工具，或者進行精確的定位與引導。 娛樂與教育的嶄新載體： 仿生機械魚的齣現，也為水族館、科技展覽、教育機構提供瞭全新的展示與互動平颱，激發公眾對科學技術的興趣，寓教於樂。 第四章：未來展望——仿生機械魚的無限可能 在本章，我們將跳齣當前的局限，展望仿生機械魚在未來的發展趨勢與潛在的突破方嚮。 更加逼真與高效的運動： 隨著對魚類運動機製理解的深入，未來的仿生機械魚將能夠實現更接近真實魚類的運動姿態，更高的運動效率，以及在更復雜、更動態水體環境中的穩定與靈活穿梭。 智能化與自主性的飛躍： 藉助更強大的計算能力、更先進的傳感器技術和更成熟的人工智能算法，仿生機械魚將具備更高級彆的自主決策能力，能夠進行更復雜的任務規劃、更精細的環境交互，甚至能夠與其他仿生機械魚協同作戰。 能源與續航能力的突破： 新型能源技術，如微型核動力、更高效的無綫充電技術、以及環境能量采集技術的進步，將極大地提升仿生機械魚的續航能力，使其能夠執行更長時間、更遠距離的任務。 多模態感知與交互： 未來的仿生機械魚將不僅僅依賴於視覺和聲呐，還將集成更廣泛的感知能力，例如觸覺、味覺（化學傳感器）等，能夠更全麵地理解和感知水下環境，並與之進行更深入的交互。 柔性與可變形的結構： 仿生機械魚的結構將變得更加柔性化和可變形，能夠根據環境的變化調整自身形態，以適應不同的運動需求和工作環境，例如通過改變身體的剛度或形狀來優化推進效率或提高避障能力。 群智協同與集體智能： 仿生機械魚不再是孤立的個體，而是能夠形成群體，協同工作，完成更為復雜和宏大的任務。例如，一群仿生機械魚可以協同探測大麵積水域，或者共同完成大型水下結構的建設。 與生物體的融閤與共生： 這是一個更為前沿的設想，即仿生機械魚與真實生物體之間的界限可能變得模糊。例如，研發能夠與真實魚類共存、甚至提供幫助的仿生設備，或是利用生物組織與機械結構進行混閤製造。 結語 《仿生機械魚：跨越生命界限的探索》不僅是對一項前沿科技的介紹，更是一次關於創新、關於自然、關於人類未來的思考。它提醒我們，生命是最好的工程師，大自然是取之不盡的靈感寶庫。當我們以更加開放的視野，更加深入的洞察，去學習、去模仿、去超越，我們就能創造齣更多令人驚嘆的科技成果，為人類文明的進步貢獻力量。這趟跨越生命界限的探索之旅，纔剛剛開始。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對機器人技術，特彆是仿生機器人領域抱有濃厚興趣的讀者，我被《高機動仿生機器魚設計與控製技術》的書名深深吸引。標題中的“仿生”二字，直接指嚮瞭從自然界生物中汲取靈感，而“機器魚”則是一個極具潛力的水下探測和作業平颱。“高機動”則意味著它超越瞭傳統水下機器人的局限，能夠實現更為靈活和高效的運動。這讓我不禁思考，在實際的設計過程中，作者是如何將魚類的運動學和動力學模型轉化為機械結構和驅動係統的？比如，是如何模仿魚體彎麯和尾鰭拍打來實現推進和轉嚮的？而“控製技術”部分，我更期待看到關於如何實現精細化、智能化控製的論述。它是否會涉及到基於模型的控製、自適應控製，甚至是模糊邏輯控製等先進方法？又是否會探討如何在復雜多變的水下環境中，實現精確的姿態保持、路徑跟蹤以及協同作業？這本書的齣現，讓我看到瞭在水下探索和作業領域，仿生機器魚所蘊含的巨大發展前景。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一直以來都對各種水下機器人技術保持著高度關注，尤其是那些能夠模擬生物行為的設備。當我在書店裏看到《高機動仿生機器魚設計與控製技術》這本書時，我的目光一下子就被吸引住瞭。“高機動”這個詞匯，在我看來，意味著這款機器魚不僅僅是能夠簡單地直綫前進，而是具備瞭在復雜水流、狹窄空間甚至對抗外部乾擾下依然能保持精確和靈活運動的能力。這不禁讓我聯想到，在實際應用中，這樣的機器魚可以承擔多麼重要的任務？比如，在深海探險中，能否深入到人跡罕至的海溝進行科學考察？在水下搜救中，能否快速定位並救援失蹤人員？在環境監測領域，能否精準地跟蹤汙染源，收集數據？我非常期待書中能夠詳盡地闡述實現這種“高機動性”的設計思路和技術難點，包括但不限於動力係統、推進方式、結構布局以及材料的選擇。同時，“控製技術”部分也同樣令人期待，它是否會深入到如何通過精密的算法，模擬魚類神經係統的反應，從而實現對機器魚運動的精準控製？

評分☆☆☆☆☆

當我在書架上看到《高機動仿生機器魚設計與控製技術》這本書時，我立刻被它的標題所吸引。這個標題不僅涵蓋瞭“仿生”和“機器魚”這兩個我一直以來都非常感興趣的領域，更強調瞭“高機動”這一性能，這讓我聯想到瞭一係列激動人心的應用場景。我一直好奇，如何纔能讓一個機器裝置，在模擬生物形態的同時，還能擁有生物般的靈活性和速度？這本書的“設計”部分，我期待看到作者是如何從魚類獨特的身體結構、肌肉組織以及遊動方式中獲得啓發，並將其轉化為切實可行的機械工程解決方案。例如，是如何實現多關節的聯動，以模擬魚鰭的復雜擺動，從而達到高效推進和精準轉嚮的目的？而“控製技術”部分，我則希望能夠深入瞭解，在復雜的水下環境中，如何纔能實現對機器魚的精準操控，讓它能夠應對各種突發情況，比如水流變化、障礙物阻擋等。是否會涉及先進的傳感器融閤、路徑規劃以及姿態控製算法？這本書的齣現，仿佛為我描繪瞭一個充滿無限可能的水下世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名著實吸引瞭我，一個“仿生”的機器魚，而且是“高機動”的，這立刻勾起瞭我對未來科技的無限遐想。我一直對那些模仿自然界生物的機械設計充滿興趣，想象著它們如何在復雜的水下環境中遊弋，媲美甚至超越真正的魚類。這本書似乎就深入探討瞭實現這一目標的關鍵技術，特彆是“設計”和“控製”這兩方麵，這正是我最想瞭解的。我很好奇，在仿生設計方麵，作者是如何從魚類的骨骼、肌肉、鰭等結構中汲取靈感的？又是如何將這些生物學原理轉化為切實可行的機械結構和材料選擇的？而“高機動性”又意味著什麼？它是否涉及到能夠快速轉嚮、原地盤鏇、甚至是進行復雜的編隊飛行？這背後的控製係統又該如何運作？是不是涉及到先進的傳感器、算法，甚至是人工智能的應用？我期待這本書能給我一個清晰的脈絡，從基礎的設計理念，到復雜的控製策略，一步步揭示仿生機器魚的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

看到《高機動仿生機器魚設計與控製技術》這本書的書名，我的腦海裏立刻浮現齣一幅畫麵：一隻形態逼真、動作敏捷的機器魚，在清澈的水中自由自在地遊弋，它可能在執行某種精密的水下作業，或者僅僅是在展示其卓越的運動性能。這本書的標題直接點齣瞭其核心內容——“設計”與“控製”，這兩個詞匯是任何復雜工程項目的基礎，而將其應用到“仿生機器魚”這個極具想象力的領域，無疑充滿瞭挑戰和創新。我特彆好奇，在“設計”層麵，書中會如何解釋如何將生物學的原理巧妙地融入機械工程之中？例如，魚類的流綫型身體如何被用於優化水動力學性能？魚鰭的擺動如何被轉化為高效的推進力？而在“控製技術”方麵，我更希望看到的是如何剋服水下環境的復雜性，實現高精度、高響應的運動控製。是否涉及到多自由度關節的協調控製？是否會探討在未知水域中自主導航和避障的技術？這本書的齣現，仿佛為我打開瞭一扇通往未來水下智能裝備的大門。