Gait optimization for a multilink anguilliform swimmer

Abstract

Les recherches précédentes on montrés que des mécanismes hyper-redondants (MHR)sont fortement adaptables en bougeant sur la terre. Cependant, leurs capacités pourraient aussi être étendues aux environnements aquatiques par la propulsion semblable à celle de l'anguille. Les nageurs anguilliforme naturels sont autant manuvrables qu'extrêmement efficaces. Cependant, ces propriétés dépendent de déformations très spécifiques du corps. La compréhension actuelle de la nage ondulatoire ne fournit pas de méthode claire ou de façon optimale afin de définir ces déformations pour un système fortement articulé. L'étude présentée ici résout cette question en développant un processus informatique capable de produire des démarches optimales pour un robot hyper-redondant nageant. Le processus est composé d'un modèle nageant et d'un algorithme d'essaim de particules faits sur mesure. Cette solution d'optimisation est utilisée pour produire des démarches efficaces pour la natation sur une gamme de vitesses différentes et pour la haute accélération. Bien que le développement du processus d'optimisation soit une fin en soi, les propriétés de la cinématique de la nage optimale fournis aussi un aperu sur les MHRs et sur la natation ondulatoire dans un sens plus général. Des stratégies de contrôle simples, des problèmes-clés pour le design, et des sujets potentiels pour le travail à venir sont extraits des résultats.