基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器研究的任務(wù)書_第1頁(yè)
基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器研究的任務(wù)書_第2頁(yè)
基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器研究的任務(wù)書_第3頁(yè)
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基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器研究的任務(wù)書任務(wù)書:題目:基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器研究研究方向:機(jī)器人學(xué)、仿生學(xué)研究目的和意義:水中環(huán)境的特殊性使得水中探測(cè)具有挑戰(zhàn)性。為了更好地實(shí)現(xiàn)水下探測(cè)任務(wù),仿生學(xué)的概念被引入到機(jī)器人探測(cè)領(lǐng)域。仿生學(xué)的研究通過(guò)模擬自然界中生物的結(jié)構(gòu)和行為,在機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)功能。在水中探測(cè)任務(wù)中,魚類是一種非常優(yōu)秀的探測(cè)模型。魚類可以通過(guò)自身的感知和反應(yīng)機(jī)制來(lái)感知周圍的環(huán)境,捕獲獵物,并避開危險(xiǎn)。因此,本研究旨在通過(guò)仿生學(xué)的方法,研究基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器,在水下環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高效的探測(cè)和感知。研究?jī)?nèi)容:1.系統(tǒng)設(shè)計(jì):分析魚類的感知機(jī)制,設(shè)計(jì)基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器系統(tǒng)。2.仿生材料的選擇:對(duì)生物材料進(jìn)行分析,選擇機(jī)器人探測(cè)器需要使用的仿生材料。3.傳感器設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)適合魚類感知機(jī)制的傳感器,包括觸角傳感器、側(cè)線傳感器與視神經(jīng)傳感器。4.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)完善的控制系統(tǒng),能夠?qū)鞲衅鞑杉降男盘?hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,并將處理后的信息傳遞至動(dòng)力部分。5.動(dòng)力部分設(shè)計(jì):通過(guò)分析魚類游泳運(yùn)動(dòng)機(jī)理,設(shè)計(jì)仿生運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),使仿生魚探測(cè)器能夠?qū)崿F(xiàn)自由運(yùn)動(dòng)。預(yù)期成果:1.設(shè)計(jì)出一套基于波動(dòng)機(jī)理的仿生魚探測(cè)器系統(tǒng);2.確定適用于仿生魚探測(cè)器的仿生材料;3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)仿生魚探測(cè)器中的傳感器系統(tǒng);4.設(shè)計(jì)完善的控制系統(tǒng),并探究其與傳感器、動(dòng)力系統(tǒng)的協(xié)調(diào)機(jī)制;5.設(shè)計(jì)仿生運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)自由運(yùn)動(dòng);6.仿真實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施和數(shù)據(jù)分析,檢驗(yàn)探測(cè)器的探測(cè)、感知效果。計(jì)劃進(jìn)度:第一年:1.分析仿生學(xué)與機(jī)器人探測(cè)的重合點(diǎn),確定仿生魚探測(cè)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案;2.研究選擇仿生材料對(duì)探測(cè)器機(jī)構(gòu)進(jìn)行材料修飾,提升其體現(xiàn)生物角色模擬通性;3.完成仿生魚探測(cè)器傳感器與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。第二年:1.設(shè)計(jì)仿生運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu),提升仿生魚探測(cè)器的自由運(yùn)動(dòng)能力;2.對(duì)探測(cè)器進(jìn)行優(yōu)化和測(cè)試,檢查設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期效果;3.實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),并分析數(shù)據(jù)。第三年:1.評(píng)估仿生魚探測(cè)器的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值;2.完善仿生魚探測(cè)器的設(shè)計(jì),并發(fā)表學(xué)術(shù)論文。研究條件:本研究需要實(shí)驗(yàn)室配備仿生學(xué)、機(jī)器人學(xué)等相關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)室。必要的材料、設(shè)備將由學(xué)校提供。研究生應(yīng)掌握動(dòng)力學(xué)、電子技術(shù)、仿生學(xué)和機(jī)器人學(xué)等專業(yè)知識(shí),并具備一定的計(jì)算機(jī)編程能力。參考文獻(xiàn):1.SimonWalker-Samuel,etal.Invivoimagingofthedevelopmentofmurineintrahepaticlymphocytesduringneonatallife.JournalofImmunology,2003.2.MichaelA.Pettigrew.Electroreceptioninanimals.NewJersey:Springer-Verlag,1998.3.GiovanniSparacino,etal.Toolsformodelingandsimulatingthephysiologicalglucose-insuli

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