无触摸的水下墙壁距离传感通过机器人飞的积极自知觉
Kundan Panta1, Hankun Deng1, Zhiyu Zhang1
1Department of Mechanical Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, PA 16802, United States of America.
Bioinspiration & biomimetics
|January 22, 2024
概括
这项研究展示了一种生物灵感的方法,用于使用机器人的水下传感. 翻页器使用自生成的流体流和自身感应来准确检测墙壁距离,在板长的5%内实现预测错误.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 流体动力学 流体动力学
- 生物启发工程 生物启发工程
背景情况:
- 水下物体探测传统上依赖于活跃的声纳或视觉,在模糊的条件下可能受到限制.
- 激活的自身感知,灵感来自生物系统,为无触觉感知提供了一个潜在的替代方案.
研究的目的:
- 为了研究一种生物灵感的方法,用于使用机器人的水下墙壁距离传感.
- 为了确定板产生的流体流是否可以编码距离信息.
- 为了解码这些信息,使用片的自身感知.
主要方法:
- 一个机器人被用来产生与水下墙壁相互作用的流体流.
- 训练了一个长期短期记忆 (LSTM) 神经网络,以预测墙壁距离从力和扭矩测量.
- 罗斯比数 (Ro) 和无维幅 (A*) 进行了变化,以分析流动效应.
主要成果:
- LSTM网络准确地预测了墙壁距离,中间误差在板长的5%以内.
- 较低的罗斯比数 (更强的旋转效应) 提高了预测准确度.
- 流动不稳定性 (A*) 对预测准确度有中等影响.
结论:
- 自行生成的流体流通过板可以实现有效的水下感知.
- 积极的自身感知与流量分析相结合,是无触摸墙壁距离传感的可行策略.
- 在中风逆转时的时间特征对于准确的距离预测至关重要.


