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仿生鰭條姿態(tài)測量及其誤差分析
CSTR:
作者:
作者單位:

(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 機電工程與自動(dòng)化學(xué)院,長(cháng)沙 410000)

作者簡(jiǎn)介:

歐世星(1992-)),男,湖南益陽(yáng)人,碩士研究生,主要從事測試計量與儀器方向的研究。 王光明(1974-),男,博士研究生,副教授,主要從事仿生機器魚(yú)方向的研究。 [FQ)]

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

基金項目:

國家自然科學(xué)基金項目(61273347)。


Attitude Measurement and Error Analysis of Bionic Fin
Author:
Affiliation:

(Department of Electrical and Mechanical Engineering and Automation,National University of Defense Science and Technology,Changsha 410000,China)

Fund Project:

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    摘要:

    仿生鰭條是仿生機器魚(yú)的核心運動(dòng)機構,為提高其運動(dòng)控制精度,針對其輕巧、微小的結構特點(diǎn),設計了以質(zhì)量輕、體積小、精度高的MEMS陀螺儀ADXRS290和ADXRS453為核心的仿生鰭條姿態(tài)測量系統,可實(shí)現仿生鰭條偏航角、俯仰角和滾轉角的實(shí)時(shí)測量;針對仿生鰭條姿態(tài)測量中隨機誤差較大的特點(diǎn),給出了一種以Allan方差為主的姿態(tài)測量誤差算法,然后通過(guò)實(shí)驗采集測量數據,定量分析了各運動(dòng)姿態(tài)誤差項;實(shí)驗結果表明,角速率隨機游走和零偏不穩定性是姿態(tài)測量的主要誤差項,在后續誤差處理中做針對性處理能提高姿態(tài)測量精度,對提高仿生鰭條運動(dòng)效率有很大的意義。

    Abstract:

    The bionic fin is the core movement mechanism of the bionic machine fish. In order to improve its motion control precision, a bionic fin attitude measurement system with high quality, small volume and high precision MEMS gyroscope ADXRS290 and ADXRS453 was designed for its light weight, tiny structural features, which could real-time realize measurement of yaw angle, pitch angle and roll angle of bionic fins. According to the characteristics of random error in the measurement of bionic fins, a posture error algorithm based on Allan variance has been given. Then, the error of the motion attitude was analyzed quantitatively by experimentally collecting the measured data. The experimental results showed that the angular rate random walk and the zero partial instability were the main error items of the attitude measurement. The follow-up error treatment can improve the accuracy of the attitude measurement and improve the efficiency of the movement of the bionic fin.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

歐世星,王光明,譚曉朋,郭曉俊.仿生鰭條姿態(tài)測量及其誤差分析計算機測量與控制[J].,2017,25(12):43-45.

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歷史
  • 收稿日期:2017-04-10
  • 最后修改日期:2017-06-29
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  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2018-01-04
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