仿生機器人運動控制理論與方法研究

賀培

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展進步，近年來我國各行業(yè)都得到了長足的發(fā)展。尤其在進入到二十一世紀以后，信息化技術(shù)的影響范圍不斷擴大，從而推動一些行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快。仿生機器人近年來得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于開展水下作業(yè)，取得了不錯的成效。接下來，本文將結(jié)合自己多年的實踐工作經(jīng)驗，就仿生機器人運動控制理論與方法研究這一問題展開了具體的闡述。僅供參考。

關(guān)鍵詞：仿生機器人;運動控制;理論方法;改進策略

仿生機器人在作為水下機器人的主要代表形式之一，通過采用尾鰭提供前進動力和改變航向，相比于傳統(tǒng)的船槳來說具有很多優(yōu)質(zhì)特性，可以省去人力的耗用等。近年來通過相關(guān)研究人員不斷地研究，從而對仿生機器人進行了全面的研究。而且進一步實現(xiàn)了仿生機器人在實際應(yīng)用中方向得到了一定的控制，進一步實現(xiàn)了技術(shù)方面的創(chuàng)新與改進。

一、仿生機器人運動控制理論與方法研究現(xiàn)狀分析

仿生機器人運動控制理論與方法研究已經(jīng)取得了一定的突破，而且隨著信息化技術(shù)的不斷創(chuàng)新與改進，仿生機器人更好的實現(xiàn)了技術(shù)方面的新突破，提升了仿生機器人在實際應(yīng)用中的工作水平，有效推動仿生機器人行業(yè)更好的發(fā)展。但是在實際應(yīng)用中，由于受到一些不確定因素的影響，很容易導(dǎo)致仿生機器人進行作業(yè)時獲得的數(shù)據(jù)不準確，或者給水下作業(yè)帶來一定的難度。為了減少水下作業(yè)的難度，提升仿生機器人的工作水平，需要不斷加強對其的研究。

二、仿生機器人運動控制理論與方法研究中存在的問題及注意事項

（一）啟動時的偏航對仿生水下機器人影響較大

仿生機器人運動控制對技術(shù)有嚴格的要求，而且仿生機器人在進行工作中，啟動時的偏航容易對仿生水下機器人造成不利影響，導(dǎo)致仿生機器人在實際應(yīng)用中的難度增大。所以在實際應(yīng)用中，啟動時需要充分考慮對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響。另外，可以通過加強對仿生機器人的運動控制方向，從而降低其受周圍環(huán)境的影響，在水下更好的開展工作。

（二）減少外界因素的影響，完善監(jiān)測系統(tǒng)

在水下作業(yè)過程中，外界因素的不確定性容易造成對仿生機器人應(yīng)用的不利影響，增加其應(yīng)用的難度。為了進一步提升仿生機器人的應(yīng)用水平以及工作質(zhì)量，需要不斷改善水下作業(yè)的環(huán)境。另外，還要不斷完善相關(guān)方面的監(jiān)測系統(tǒng)，利用智能化、信息化技術(shù)，從而進一步完善水下監(jiān)測體系，對于意外事件的發(fā)生可以及時的發(fā)現(xiàn)，并進行及時的處理。進行作業(yè)的過程中，對于可能產(chǎn)生的問題要從技術(shù)方面進行彌補。

（三）技術(shù)方面的創(chuàng)新水平有待提升

進入到二十一世紀以后，信息化技術(shù)的更新速度不斷加快，從而推動一些行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快。但是在快節(jié)奏的發(fā)展中，關(guān)于仿生機器人的設(shè)計技術(shù)等也實現(xiàn)了一定的突破。但是目前我國關(guān)于仿生機器人運動控制理論以及技術(shù)等與發(fā)達國家還存在一定的差距。關(guān)于此方面的一些核心技術(shù)等還沒有進行完全的掌握，而且我國目前在技術(shù)方面的創(chuàng)新力度比較低，從而在很大程度上影響的技術(shù)的突破。另外，理論方面的不完善也影響了技術(shù)的創(chuàng)新。

三、仿生機器人運動控制理論與方法研究改進策略研究

（一）加強對先進技術(shù)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)，提升技術(shù)新突破

針對技術(shù)方面存在的不足以及創(chuàng)新力度不足等問題，需要積極加強對其他國家先進技術(shù)經(jīng)驗的學(xué)習(xí)，取其精華，為我所用。另外，要想更好的實現(xiàn)技術(shù)方面的創(chuàng)新與突破需要不斷加強對現(xiàn)代技術(shù)的研究，與時俱進的發(fā)展，針對技術(shù)方面存在的問題深入研究，從而利用現(xiàn)代化先進技術(shù)手段進行解決。

（二）深入研究運動控制理論，完善理論基礎(chǔ)

理論基礎(chǔ)的完善是支撐技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素，目前我國在此方面的理論研究并不完善，而且對于一些理論的掌握不夠全面。運動控制理論的研究需要從多個方面出發(fā)，借鑒我國之間的理論基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新突破與改進。但是，由于我國對于機器人的研發(fā)和使用時間比較晚，所以相關(guān)方面的理論基礎(chǔ)不夠完善。因此，在目前的基礎(chǔ)上，需要不斷加強對其他國家先進理論的學(xué)習(xí)與借鑒，從而可以支持技術(shù)方面不斷實現(xiàn)新的突破。

（三）積極培養(yǎng)技術(shù)型人才，提升員工技術(shù)水平

關(guān)于人才的培養(yǎng)不僅需要相關(guān)企業(yè)的配合還需要政府的政策支持。首先，作為相關(guān)的研究單位，影響加強對員工的技術(shù)培訓(xùn)，并且還需要為技術(shù)人員提供出國進修的機會，積極學(xué)習(xí)國外相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗。其次，企業(yè)應(yīng)該加強對員工理論基礎(chǔ)的培訓(xùn)，并鼓勵研究人員加強理論研究。另外，政府應(yīng)該積極呼吁高校開展相關(guān)方面的專業(yè)。同時，企業(yè)可以與高校建立校企合作模式。企業(yè)為高校提供優(yōu)質(zhì)的師資力量以及資金支持，不斷完善高校的實訓(xùn)設(shè)備，從而高校可以直接為企業(yè)提供專業(yè)性人才。

四、仿生機器人運動控制理論與方法研究前景分析

關(guān)于仿生機器人運動控制理論與方法研究前景分析，首先需要其在技術(shù)方面不斷實現(xiàn)新的突破，進一步完善仿生機器人在實際應(yīng)用中的問題改進方案。而且理論是支撐技術(shù)開展的前提，所以需要不斷加強對理論知識的研究，積極學(xué)習(xí)國外此方面的先進技術(shù)經(jīng)驗以及理論知識，更好的實現(xiàn)我國在此方面研究的新突破。

五、結(jié)語

本文通過對仿生機器人運動控制理論與方法研究現(xiàn)狀及前景進行了具體的分析，并且針對仿生機器人運動控制理論與方法研究中存在的問題提出了相應(yīng)的改進策略。綜上所述，為了推動我國水下作業(yè)更好的開展，需要針對實際應(yīng)用中存在的問題做出積極的改進與調(diào)整，從而推動仿生機器人得到較好的應(yīng)用。另外，針對仿生機器人的運動控制理論需要不斷加大研究力度，從而進一步提升其理論研究基礎(chǔ)，促使技術(shù)以及運動控制方法等實現(xiàn)更大的突破，更好地完成水下作業(yè)。

參考文獻：

[1]劉學(xué)敏，徐玉如.水下機器人運動的S面控制方法[J].海洋工程，2001（03）.

[2]Dewar H.GRAHAM J Studies of tropical tuna swimming performance in a large water tunnel，1994.

[3]成巍，蘇玉民，秦再白.一種仿生水下機器人的研究進展[J].船舶工程，2004（01）.

[4]喻俊志，吳正興.自然啟迪技術(shù)靈感，仿生提升機動性能——解讀《高機動仿生機器魚設(shè)計與控制技術(shù)》[J].中國機械工程，2019，30（04）：498-503.

[5]李淑女.基于PLC的仿生機器人助力控制系統(tǒng)設(shè)計[J].智能計算機與應(yīng)用，2019，9（02）：189-192.