侧线系统是鱼类重要的感知器官,鱼类能够通过侧线系统对自身周围水环境的压力及流速进行精确感知,从而辨别周围的环境进行地图构建,实现交互学习、捕食、避敌等行为。虽然侧线系统对于鱼类感知周围环境如此重要,但目前的水下航行器还没有携带类似鱼类侧线器官的感知器——人工侧线系统,因而研究人工侧线系统具有重要的意义。本文以一款自主式仿生盒子鱼(简称自主鱼)为平台,在自主鱼上集成人工侧线系统,利用带有人工侧线系统的自主鱼实现对自身周围水压力的感知,从而识别与其邻近的其他机器鱼的相对位姿及运动状态,为群体水下机器人的相互感知提供了新的方式。本文的主要研究内容如下:首先,介绍自主鱼平台。当前大多数水下航行器都是采用螺旋桨推进,本文中自主鱼采用类鱼游动方式,利用尾鳍的摆动获得推进力,其更加高效灵活。以自主鱼为载体在自主鱼上集成了人工侧线系统,对自主鱼中人工侧线系统的软硬件进行调试,为人工侧线的实验打下坚实的基础。其次,为了验证人工侧线的功能,本文设计了人工侧线的实验装置。人工侧线以压力传感器为感知单元,自主鱼在水中游动的过程中由于水面波动以及机器鱼自身摆动会对水流产生影响,因而其自身周围环境复杂不利于数据的分析。基于这个原因本文设计了六轴辅助移动实验装置,将机器鱼固定在六轴移动端,利用六轴带动机器鱼在水槽中运动,使变量单一化便于去除复杂的实验干扰因素。最后,本文利用设计的实验装置,通过后方带侧线系统的自主鱼对前方摆动的自主鱼进行感知,并进行了大量的实验获得大量实验数据,通过MTALB对实验数据进行仿真分析。实验结果表明人工侧线对相邻机器鱼摆动频率能够灵敏感知,同时当相邻两条机器鱼处于不同相对位姿时,人工侧线感知到的信息具有一定的规律性,这种规律性为后续利用人工侧线实现机器鱼群体运动的反馈控制提供了新的反馈信息。本文表明人工侧线为机器鱼群体中邻近机器鱼位姿感知提供了新的感知方式。