本發(fā)明涉及一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略，屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題是任何機(jī)器人研究者都不會(huì)忽略的問題，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃對(duì)機(jī)器人高效運(yùn)動(dòng)有重要作用。然而，水下機(jī)器魚運(yùn)動(dòng)規(guī)劃同陸地機(jī)器人相比具有特殊的難點(diǎn)：

(1)機(jī)器魚特殊的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型帶來的難點(diǎn)，即由于慣性作用，機(jī)器魚在水中無法立刻停止，或者像陸地機(jī)器人一樣自由的后退。再者，目前仍然未能為機(jī)器魚的運(yùn)動(dòng)建立精確的動(dòng)力學(xué)模型，因此發(fā)出控制命令后，只能大致地預(yù)測(cè)機(jī)器魚的反應(yīng)；

(2)同陸地環(huán)境相比，水下環(huán)境具有更多的不確定性及干擾。當(dāng)機(jī)器魚游動(dòng)時(shí)帶來的擾動(dòng)水波，不僅將影響到機(jī)器魚本身及其他機(jī)器魚的運(yùn)動(dòng)，而且會(huì)影響到傳感器的精確測(cè)量；

(3)另外，被運(yùn)輸?shù)奈矬w可能會(huì)由于水波的沖擊發(fā)生漂移和轉(zhuǎn)動(dòng)，這將會(huì)給機(jī)器魚的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)控制帶來很大的困難。因此，大多數(shù)陸地機(jī)器人的協(xié)作算法不能直接應(yīng)用到機(jī)器魚上，需要提出更新的、抗干擾能力更強(qiáng)的控制算法。

在機(jī)器魚頂球的任務(wù)中，要求機(jī)器魚在水池環(huán)境中，將半徑為r的水球從初始位置移動(dòng)到目標(biāo)位置，沒有其他輔助裝置，機(jī)器魚只允許通過頭部或尾鰭頂球。理論上來講，是運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和行為選擇問題，不僅涉及到底層的運(yùn)動(dòng)控制，而且涉及到上層的規(guī)劃和控制。因?yàn)樗协h(huán)境會(huì)因機(jī)器魚的游動(dòng)而產(chǎn)生水波，因此采集水中環(huán)境信息，即機(jī)器魚、水球、目標(biāo)點(diǎn)的位置和角度信息，進(jìn)行圖像識(shí)別、處理是很重要的。

本專利假設(shè)初始情況下水球和機(jī)器魚的位置可以是任意的?，F(xiàn)有針對(duì)單體機(jī)器魚頂球運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題雖然能夠使得機(jī)器魚很快找到水球位置，該行為是游向行為，該算法較為復(fù)雜，尤其針對(duì)機(jī)器魚轉(zhuǎn)彎策略設(shè)計(jì)中，較難實(shí)現(xiàn)。因此，在運(yùn)動(dòng)性能提升方面及算法復(fù)雜度方面均存在很大改進(jìn)空間。

本專利致力于從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度對(duì)單體機(jī)器魚頂球運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題進(jìn)行了改進(jìn)，采用面向不同“區(qū)域”的控制算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚頂球到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的簡(jiǎn)單任務(wù)。該算法的基本思想是：根據(jù)頂球點(diǎn)劃分水池區(qū)域，設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)區(qū)域的具體行為。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有單體機(jī)器魚頂球運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法較為復(fù)雜且轉(zhuǎn)彎策略難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)缺陷，提出了一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略。

本發(fā)明的核心思想為：采用面向不同“區(qū)域”的控制算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚頂球到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的簡(jiǎn)單任務(wù)；具體根據(jù)頂球點(diǎn)劃分水池區(qū)域，設(shè)計(jì)了機(jī)器魚在對(duì)應(yīng)區(qū)域的頂球運(yùn)動(dòng)行為。

一種基于三維模糊ptp算法的改進(jìn)單體機(jī)器魚行為控制策略，包括如下步驟：

步驟1初始化采樣時(shí)間、劃分水池區(qū)域以及頂球點(diǎn)位置為主的參數(shù)，具體為：

步驟1.1初始化采樣時(shí)間δt；

步驟1.2將機(jī)器魚進(jìn)行水下運(yùn)動(dòng)所處的水池區(qū)域劃分為區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4；

其中，區(qū)域1為進(jìn)攻區(qū)pr(pushingregion)；

區(qū)域2為上邊界區(qū)ubr(upperboundaryoftheregion)；

區(qū)域3為下邊界區(qū)lbr(lowerboundaryoftheregion)；

區(qū)域4為射門區(qū)gr(goalregion)；

步驟1.3設(shè)定不同區(qū)域?qū)?yīng)的頂球點(diǎn)坐標(biāo)；

其中，頂球點(diǎn)，記為point點(diǎn)；對(duì)應(yīng)于步驟1.2的不同水池區(qū)域設(shè)定的頂球點(diǎn)位置如下：

(1)向下頂球點(diǎn)：對(duì)應(yīng)上邊界區(qū)ubr，設(shè)定的向下頂球點(diǎn)坐標(biāo)為(b_pt.x,b_pt.y-r)；

(2)向右頂球點(diǎn)：對(duì)應(yīng)進(jìn)攻區(qū)pr，設(shè)定的向右頂球點(diǎn)坐標(biāo)為(b_pt.x-r,b_pt.y)；

(3)向上頂球點(diǎn)：對(duì)應(yīng)下邊界區(qū)lbr，設(shè)定的向上頂球點(diǎn)坐標(biāo)為(b_pt.x,b_pt.y+r)；

(4)射門頂球點(diǎn)：對(duì)應(yīng)射門區(qū)gr，設(shè)定的射門頂球點(diǎn)坐標(biāo)為：

(b_pt.x-rcos(b_to_g_dir),b_pt.y-rsin(b_to_g_dir))；

步驟2更新機(jī)器魚的位置、方向信息及環(huán)境信息，計(jì)算機(jī)器魚同頂球點(diǎn)的距離差和方向差，并判斷機(jī)器魚是否到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，決定是否結(jié)束本發(fā)明所提策略，具體為：

其中，距離差，記為l；方向差，記為θe；

若(l＜δl)∩(θe＜δθe)，表明機(jī)器魚已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，結(jié)束本發(fā)明所提策略；否則，轉(zhuǎn)步驟3；

其中，δl為距離絕對(duì)誤差，δθe為方向絕對(duì)誤差；

步驟3根據(jù)步驟2機(jī)器魚的方向差，提取轉(zhuǎn)角，對(duì)機(jī)器魚進(jìn)行方向控制，即決定調(diào)用轉(zhuǎn)彎模態(tài)還是速度策略，具體為：

步驟3.1獲取機(jī)器魚當(dāng)前的方向差θe，并根據(jù)方向差與角度閾值的大小關(guān)系，進(jìn)行如下操作：

其中，角度閾值，記為θf，其取值范圍為85到95度，優(yōu)選的θf為90度；

3.1a獲取機(jī)器魚當(dāng)前的方向差θe，如果|θe|＜θf，轉(zhuǎn)步驟4調(diào)用設(shè)計(jì)的機(jī)器魚速度策略；

3.1b若|θe|≥θf，則轉(zhuǎn)步驟3.2；

步驟3.2調(diào)用轉(zhuǎn)彎模態(tài)進(jìn)行大幅度方向改變；

其中，轉(zhuǎn)彎模態(tài)，記為mode1，具體為：

3.2a若θe＜-θf，機(jī)器魚進(jìn)行左急轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)角為負(fù)60度到負(fù)30度，轉(zhuǎn)步驟4；

3.2b若θe＞θf，機(jī)器魚進(jìn)行右急轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)角為30度到60度，轉(zhuǎn)步驟4；

步驟4：根據(jù)步驟2中距離差進(jìn)行速度控制，設(shè)計(jì)機(jī)器魚的速度策略，具體為：

4.1若距離差滿足l＞ld，則設(shè)置機(jī)器魚的速度為speed＝15，跳至步驟5；

4.2若距離差滿足ls＜l≤ld，則設(shè)置機(jī)器魚的速度為speed＝12，跳至步驟5；

4.3若距離差l≤ls，則設(shè)置機(jī)器魚的速度為speed＝8，跳至步驟5；

其中，ls為近距離閾值，ld為遠(yuǎn)距離閾值，且ls＜ld；

步驟5：將機(jī)器魚的轉(zhuǎn)角、速度值和采樣時(shí)間進(jìn)行三維模糊化處理，轉(zhuǎn)化為不同的控制模式，通過無線方式發(fā)送給機(jī)器魚，轉(zhuǎn)步驟2，具體為：

步驟5.1對(duì)機(jī)器魚的轉(zhuǎn)角、速度值和采樣時(shí)間進(jìn)行三維模糊化處理，具體為：

5.1a在不同的采樣時(shí)間下，機(jī)器魚的轉(zhuǎn)角和速度值劃分區(qū)間不同；

5.1b將轉(zhuǎn)角、速度和采樣時(shí)間轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)模式；

其中，運(yùn)動(dòng)模式用(θa，va，ta)表示,θa為角度檔位，va為速度檔位，ta為采樣時(shí)間檔位；

其中，三維模糊化處理遵循如下規(guī)則：在如下條件下對(duì)轉(zhuǎn)角、速度、采樣時(shí)間模糊化處理，轉(zhuǎn)換為同一運(yùn)動(dòng)模式：⑴相同的區(qū)間，不同的采樣時(shí)間，⑵相同的速度區(qū)間，不同的速度值，⑶相同的轉(zhuǎn)角區(qū)間，不同的轉(zhuǎn)角值；而不同的轉(zhuǎn)角區(qū)間、速度區(qū)間或采樣時(shí)間區(qū)間，對(duì)轉(zhuǎn)角、速度或采樣時(shí)間模糊化處理，轉(zhuǎn)換為不同的運(yùn)動(dòng)模式；

步驟5.2規(guī)劃?rùn)C(jī)器魚頂球行為，即：針對(duì)步驟5.1輸出的機(jī)器魚所處區(qū)域及其運(yùn)動(dòng)模式，確定機(jī)器魚的頂球行為；

其中，頂球行為由一系列動(dòng)作組成，如實(shí)施例4所示；

步驟5.3規(guī)劃?rùn)C(jī)器魚的基本動(dòng)作，即：針對(duì)步驟5.2中機(jī)器魚的頂球行為確定機(jī)器魚的機(jī)器魚動(dòng)作；

其中，機(jī)器魚的機(jī)器魚動(dòng)作由電機(jī)控制；

步驟5.4確定機(jī)器魚的控制參數(shù)：將步驟5.3規(guī)劃的機(jī)器魚的基本動(dòng)作轉(zhuǎn)換為電機(jī)控制參數(shù)；

步驟5.5將步驟5.4輸出的電機(jī)控制參數(shù)經(jīng)無線方式傳給機(jī)器魚，控制機(jī)器魚的頂球行為，轉(zhuǎn)步驟2；

至此，經(jīng)過了步驟1到步驟5，完成了一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略。

有益效果

一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略，與現(xiàn)有的單體機(jī)器魚行為控制方法相比，具有如下有益效果：

1.本發(fā)明針對(duì)不同區(qū)域劃分設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)器魚行為控制策略，可適應(yīng)于多種機(jī)器魚在含有障礙、噪音等多種比較復(fù)雜的水下環(huán)境中，應(yīng)用范圍廣；

2.本發(fā)明所提策略中將速度、角度、采樣時(shí)間，采用三維模糊化處理，并轉(zhuǎn)化為控制模式，便于機(jī)器魚控制模式的直接調(diào)用，大大簡(jiǎn)化了算法流程，降低了算法的復(fù)雜度；

3.本發(fā)明所提策略中使用的基于三維模糊的ptp算法，該算法流程簡(jiǎn)單，因此響應(yīng)速度快，機(jī)器魚靈敏度高，機(jī)器魚的運(yùn)動(dòng)性能得到進(jìn)一步提高；

4.本發(fā)明所提策略簡(jiǎn)化了大量的運(yùn)算過程，可以設(shè)定較高的采樣頻率，具有數(shù)據(jù)更新速度快、精確度高以及實(shí)時(shí)性好的優(yōu)勢(shì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略的步驟1及實(shí)施例1中不同水池區(qū)域劃分及相應(yīng)區(qū)域頂球點(diǎn)設(shè)定；

圖2是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略及實(shí)施例2中的總體流程圖；

圖3是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略的實(shí)施例3中機(jī)器魚不同區(qū)域頂球行為的示意圖；

圖3(a)bpr行為示意圖(有效進(jìn)攻情況)，圖3(b)bpr行為示意圖(過沖情況)，圖3(c)bubr行為示意圖，圖3(d)blbr行為示意圖，圖3(e)bgr行為示意圖；

圖4是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略實(shí)施例4中機(jī)器魚頂球動(dòng)作示意圖；

圖4(a)向下頂球動(dòng)作示意圖，圖4(b)向下頂球動(dòng)作示意圖，圖4(c)射門動(dòng)作示意圖

圖5是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略實(shí)施例4中機(jī)器魚過程動(dòng)作示意圖；

圖5(a)到達(dá)臨時(shí)返回點(diǎn)后轉(zhuǎn)彎動(dòng)作示意圖，圖5(b)尾部波動(dòng)推進(jìn)水球動(dòng)作示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明和詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例敘述了在本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)針對(duì)不同水池區(qū)域劃分及相應(yīng)區(qū)域頂球點(diǎn)設(shè)定。圖1是本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略的步驟1中不同水池區(qū)域劃分及相應(yīng)區(qū)域頂球點(diǎn)設(shè)定。圖1中，oxy為直角坐標(biāo)系。

從圖1中可以看出，水池區(qū)域被劃分為區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3和區(qū)域4；每一個(gè)區(qū)域中都有一個(gè)球，球上有個(gè)黑點(diǎn)即是頂球點(diǎn)，不同區(qū)域中設(shè)定的頂球點(diǎn)坐標(biāo)，區(qū)域1中包含向右頂球點(diǎn)，其坐標(biāo)為(b_pt.x-r,b_pt.y)；區(qū)域2中包含向下頂球點(diǎn)，其坐標(biāo)為(b_pt.x,b_pt.y-r)；區(qū)域3中包含向上頂球點(diǎn)，其坐標(biāo)為(b_pt.x,b_pt.y+r)；區(qū)域4中包含射門頂球點(diǎn)，其坐標(biāo)為(b_pt.x-rcos(b_to_g_dir),b_pt.y-rsin(b_to_g_dir))。其中cos(b_to_g_dir)是球心坐標(biāo)與目標(biāo)點(diǎn)之間連線和x軸夾角的余弦值，(sin(b_to_g_dir)是球心坐標(biāo)與目標(biāo)點(diǎn)之間連線和x軸夾角的正弦值。

實(shí)施例2

本實(shí)施例詳細(xì)闡述了一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略的總體流程。

圖2為本發(fā)明一種基于三維模糊ptp算法的單體機(jī)器魚行為控制策略的三維模糊策略下的ptp算法設(shè)計(jì)流程圖。

從圖2可以看出，本發(fā)明具體實(shí)施時(shí)包括如下步驟：

步驟a.初始化；

將采樣時(shí)間初始化為1s；如圖1所示，水池區(qū)域劃分為4個(gè)區(qū)域；小球坐標(biāo)為(103cm，47cm)，位于區(qū)域1，point點(diǎn)坐標(biāo)為(101cm，47cm)；

步驟b.信息更新計(jì)算；

其中，信息更新參數(shù)為l和θe；

步驟c.判斷是否|θe|＜δθ，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)操作，具體為：

c.1若|θe|＜δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的y1，則跳至步驟e；

c.2若|θe|≥δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的n1，則跳至步驟d；

步驟d.判斷是否|θe|＜θf，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)操作，具體為：

d.1若|θe|＜δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的y2，則調(diào)用轉(zhuǎn)向策略，再跳至步驟e；

d.2若|θe|≥δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的n2，則調(diào)用轉(zhuǎn)彎策略，再跳至步驟e；

步驟e.判斷是否|l|＜δl，并根據(jù)判斷結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)操作，具體為：

d.1若|θe|＜δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的y3，則跳至步驟f；

d.2若|θe|≥δθ，即對(duì)應(yīng)圖2中的n3，則調(diào)用速度控制策略，再跳至步驟f；

步驟f.輸出機(jī)器魚的速度、轉(zhuǎn)向，具體為；

根據(jù)步驟d、e中的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)彎、速度控制策略，輸出機(jī)器魚的速度和轉(zhuǎn)向。

步驟g.計(jì)算模糊控制模式，具體為；

根據(jù)步驟f機(jī)器魚輸出的速度、轉(zhuǎn)向以及步驟a中的采樣時(shí)間，三維模糊化處理轉(zhuǎn)換為模糊控制模式；

步驟h.若(l＜δl)∩(θe＜δθe)結(jié)束，否則轉(zhuǎn)步驟b；

實(shí)施例3

本實(shí)施例詳細(xì)闡述了在本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)針對(duì)不同區(qū)域設(shè)置相應(yīng)的機(jī)器魚頂球行為規(guī)劃策略，具體對(duì)應(yīng)著本發(fā)明所提策略的步驟5.1中的機(jī)器魚頂球行為規(guī)劃。

頂球行為規(guī)劃的目標(biāo)是為機(jī)器魚規(guī)劃適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)行為，以引導(dǎo)機(jī)器魚頂球到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)位置。對(duì)應(yīng)于各種區(qū)域情況，相應(yīng)的行為設(shè)計(jì)使得機(jī)器魚在不同區(qū)域內(nèi)選擇相應(yīng)的行為向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，其具體過程如下：

1)bpr行為：對(duì)應(yīng)為進(jìn)攻區(qū)的行為。有效進(jìn)攻情況：如圖3(a)所示，當(dāng)機(jī)器魚中心坐標(biāo)f_centerpt橫坐標(biāo)小于水球坐標(biāo)b_pt的橫坐標(biāo)時(shí)，機(jī)器魚沿最短路徑朝向右頂球點(diǎn)游去，到達(dá)向右頂球點(diǎn)后，實(shí)施向右頂球動(dòng)作。過沖情況：如圖3(b)所示，若機(jī)器魚中心坐標(biāo)點(diǎn)f_centerpt橫坐標(biāo)在b_pt的橫坐標(biāo)與g_pt橫坐標(biāo)之間時(shí)，即機(jī)器魚位于水球和目標(biāo)點(diǎn)之間的區(qū)域，為過沖情況。在這種情況下，機(jī)器魚調(diào)整位姿，游向有效進(jìn)攻區(qū)。

2)bubr行為：對(duì)應(yīng)為上邊界區(qū)的行為。當(dāng)水球處于上邊界區(qū)域時(shí)，如圖3(c)所示，機(jī)器魚游向向下頂球點(diǎn)，實(shí)施向下頂球動(dòng)作。

3)blbr行為：對(duì)應(yīng)為下邊界區(qū)的行為。同上邊界區(qū)域行為相似，如圖3(d)所示，當(dāng)水球處于下邊界區(qū)域時(shí)，機(jī)器魚游向向上頂球點(diǎn)，實(shí)施向上頂球動(dòng)作。

4)bgr行為：對(duì)應(yīng)為射門區(qū)的行為。如圖3(e)所示，當(dāng)水球處于射門區(qū)域時(shí)，機(jī)器魚游向射門頂球點(diǎn)。

實(shí)施例4

本實(shí)施例詳細(xì)闡述了在本發(fā)明中，根據(jù)不同區(qū)域的行為設(shè)計(jì)，給出相應(yīng)的動(dòng)作規(guī)劃。在機(jī)器魚頂球到目標(biāo)點(diǎn)過程中，均是由這一系列動(dòng)作組成，具體對(duì)應(yīng)著本發(fā)明所提策略的步驟5.2中的動(dòng)作規(guī)劃。

(1)頂球動(dòng)作p_action

p_action1：向右頂球動(dòng)作，當(dāng)機(jī)器魚處于進(jìn)攻區(qū)時(shí)，機(jī)器魚朝向右頂球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)施向右頂球動(dòng)作。

p_action2：向下頂球動(dòng)作，這個(gè)動(dòng)作應(yīng)用于bubr行為中，如圖4(a)所示，機(jī)器魚游到向下頂球點(diǎn)，實(shí)施向下頂球動(dòng)作。

p_action3：向上頂球動(dòng)作，應(yīng)用于blbr行為中，如圖4(b)所示，機(jī)器魚游到向上頂球點(diǎn)，實(shí)施向上頂球動(dòng)作。

p_acition4：射門動(dòng)作，如圖4(c)所示，當(dāng)水球處于射門區(qū)時(shí)，采取了切入圓射門算法，使得機(jī)器魚將球頂入球門內(nèi)。

(2)過程動(dòng)作action

為了區(qū)分機(jī)器魚所處的區(qū)域情況，本發(fā)明對(duì)游向目標(biāo)行為進(jìn)行了具體的動(dòng)作劃分：

action1：游向向右頂球點(diǎn)。

action2：游向臨時(shí)返回點(diǎn)。

action3：到達(dá)臨時(shí)返回點(diǎn)后轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，如圖5(a)所示，當(dāng)機(jī)器魚到達(dá)臨時(shí)返回點(diǎn)后，設(shè)計(jì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，使機(jī)器魚沿著舒適圓路徑，朝向右頂球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，繼而實(shí)施向右頂球動(dòng)作。

action4：游向向上頂球點(diǎn)。

action5：游向向下頂球點(diǎn)。

action6：游向射門頂球點(diǎn)。

action7：頂球后尾巴波動(dòng)推動(dòng)水球運(yùn)動(dòng)，如圖5(b)所示，當(dāng)機(jī)器魚采取頂球動(dòng)作后，水球會(huì)由于機(jī)器魚頂球受力，而漂離機(jī)器魚，此時(shí)機(jī)器魚采取急轉(zhuǎn)彎，并伴隨尾部波動(dòng)，然后調(diào)直以速度v向前游動(dòng)，即使機(jī)器魚尾部沒有接觸到水球，借助尾部波動(dòng)攪起的水波，產(chǎn)生力f，也可推動(dòng)水球向目標(biāo)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。

以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。