水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质

1.本技术属于仿生减阻技术领域，尤其涉及一种水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.近年来，世界各国均大力发展海洋经济，支持水下航行器相关装备的制造和技术研究。其中，水下航行器在海洋航行时，由于需要克服海水的阻力，能源消耗较高，且在海洋中难以补充能源，在一定程度上制约了海洋经济的发展。
3.研究表明，鲨鱼之所以能够在水中高速游动，主要依靠其表面皮层结构的特殊性，鲨鱼表面连续铺排的盾状鳞片能够有效地减小鲨鱼游动时的阻力。现有技术中，存在模仿鲨鱼皮肤构建的仿生减阻设备，但这类仿生减阻设备结构固定，减阻效果通常较差。
4.于是，亟需一种具有良好减阻效果的仿生水下减阻装置。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种在水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及计算机存储介质，能够减小水下航行器受到的阻力。
6.一方面，本技术实施例提供一种水下航行器的仿生减阻方法，该水下航行器的仿生减阻方法包括：
7.获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；
8.根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号；
9.向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压，使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
10.可选的，所述确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号之前，所述方法还包括：
11.针对流场下预设的每个流速，确定所述仿生皮层结构在所述流速下受到阻力最小时的形变量，并确定该流速与所述形变量的第一对应关系；
12.根据所述仿生皮层结构产生所述形变量时接收的激励电压，确定所述形变量与所述激励电压的第二对应关系；
13.根据脉冲宽度调制的原理，确定所述激励电压与脉冲宽度调制信号的第三对应关系；
14.根据所述第一对应关系、所述第二对应关系以及所述第三对应关系，确定该流速
与所述目标脉冲宽度调制信号的对应关系。
15.另一方面，本技术实施例提供了一种水下航行器的仿生减阻装置，该水下航行器的仿生减阻装置包括：
16.数据获取单元，用于获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；
17.确定单元，用于根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号；
18.发送单元，用于向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压；
19.驱动单元，用于使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
20.再一方面，本技术实施例提供了一种水下航行器的仿生减阻设备，该水下航行器的仿生减阻设备包括：
21.传感器模块，设置于所述水下航行器的表面，且与控制模块连接，用于采集所述水下航行器所处区域的第一流场流速数据，并向所述控制模块发送所述第一流场流速数据；
22.所述控制模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述传感器模块以及驱动模块连接，用于根据接收到的所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号，并向所述驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号；
23.所述驱动模块，设置于所述水下航行器中，且分别与所述控制模块以及仿生皮层结构连接，用于将所述目标脉冲宽度调制信号转换为控制所述仿生皮层结构形变的目标激励电压；
24.所述仿生皮层结构，设置于所述水下航行器的表面，且与所述驱动模块连接，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。
25.可选的，所述仿生皮层结构为仿生鲨鱼皮减阻结构。
26.可选的，所述仿生皮层结构，至少包括介电弹性体。
27.可选的，所述仿生皮层结构通过增材制造技术制成。
28.可选的，所述仿生皮层结构，包括：
29.基底，用于依附于所述水下航行器的表面；
30.多个鳞片结构，固定于所述基底远离所述水下航行器的一侧，用于在所述目标激励电压的激励下，发生所述目标激励电压对应的目标形变。
31.可选的，包括：
32.所述仿生皮层结构为多个，多个所述仿生皮层结构分段式配置于所述水下航行器的表面；
33.所述传感器模块为多个，分别配置于每个仿生皮层结构的一侧，且与所述仿生皮层结构一一对应；
34.多个驱动模块，均配置于所述水下航行器的内部，每个所述驱动模块与单个仿生
皮层结构连接。
35.再一方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如上述权利要求任意一项所述的水下航行器的仿生减阻方法。
36.再一方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备执行如上述权利要求任意一项所述的水下航行器的仿生减阻方法。
37.本技术实施例的水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及计算机存储介质，能够基于预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系。根据接收到的该水下航行器所处流场的流速信息，控制该仿生皮层结构形变，减小该仿生皮层结构所受阻力，从而减小该水下航行器所受阻力，降低该水下航行器的能耗。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本技术又一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的结构示意图；
40.图2为本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的位置关系示意图；
41.图3为申请一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的连接关系示意图；
42.图4为本技术的一个实施例提供的仿生皮层结构的结构示意图；
43.图5为本技术的一个实施例提供的仿生皮层结构的形变示意图；
44.图6为本技术的另一个实施例提供的仿生皮层结构形变示意图；
45.图7为本技术的一个实施例提供的连接示意图；
46.图8为本技术的一个实施例提供的仿生减阻设备交互示意图；
47.图9为本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻方法的流程示意图；
48.图10为本技术另一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻装置的结构示意图；
49.图11为本技术一个实施例提供的控制模块的硬件结构示意图。
具体实施方式
50.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.近年来，世界各国均大力发展海洋领域相关的高科技技术，尤其是水下航行器机器配套装置的研究。通常情况下，由于在海水中运动存在较大的阻力，因此，水下航行器的减阻效果极其重要。
53.研究表明，灰鲸鲨、短尾真鲨等鲨鱼之所以能够在水中高速游动，主要依靠其表面皮层结构的特殊性，鲨鱼表面连续铺排的盾状鳞片能够有效地减小鲨鱼游动时的阻力。部分研究表明，鲨鱼在游动时，其表面的鳞片可竖起或向外张开一定的角度，并且，鱼鳞在竖立的过程中，可减小鲨鱼受到的阻力。因此，本技术提供了一种水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质。
54.为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种水下航行器的仿生减阻方法、装置、设备及可读存储介质。
55.下面首先对本技术实施例所提供的水下航行器的仿生减阻设备进行介绍。
56.图1示出了本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的结构示意图。如图1所示。
57.该水下航行器的仿生减阻设备100包括传感器模块101、控制模块102、驱动模块103以及仿生皮层结构104。所述水下航行器的仿生减阻设备100应用于水下航行器110。
58.传感器模块101，设置于水下航行器的表面，且与控制模块102连接，用于采集水下航行器所处区域的第一流场流速数据，并向控制模块102发送第一流场流速数据；
59.控制模块102，设置于水下航行器中，且分别与传感器模块101以及驱动模块103连接，用于根据接收到的第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构104受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号，并向驱动模块103发送目标脉冲宽度调制信号；
60.驱动模块103，设置于水下航行器中，且分别与控制模块102以及仿生皮层结构104连接，用于将目标脉冲宽度调制信号转换为控制仿生皮层结构104形变的目标激励电压；
61.仿生皮层结构104，设置于水下航行器的表面，且与驱动模块103连接，用于在目标激励电压的激励下，发生目标激励电压对应的目标形变。
62.具体的，首先，该传感器模块101以及该仿生皮层结构104均设置于该水下航行器的表面，该驱动模块103以及该控制模块102均设置于该水下航行器的内部。如图2所示，图2为本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的位置关系示意图。其中，该传感器模块101设置于该水下航行器前端的外表面，该仿生皮层结构104设置于该水下航行器的外表面，且紧邻该传感器模块101，该驱动模块103以及该控制模块102均设置于该水下航行器的内部。
63.其次，该传感器模块101以及该驱动模块103，均与该控制模块102连接，该驱动模块103还与该仿生皮层结构104连接。如图3所示，图3为本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻设备的连接关系示意图，其中，连接线201用于表示该传感器模块101与该控制模块102之间的连接，该连接线202用于表示该控制模块102与该驱动模块103之间的连接，该连接线203用于表示该驱动模块103与该仿生皮层结构104之间的连接。
64.其中，该传感器模块101与该控制模块102之间、该控制模块102与该驱动模块103
之间、该驱动模块103与该仿生皮层结构104之间，可采用导线连接，也可采用其他方式连接，具体采用何种方式连接，本技术不做限制，可根据需要设置。
65.该传感器模块101，用于采集该水下航行器所处区域的第一流场流速数据。该传感器模块101，可以为dx-lsx-1多普勒超声波流量计、ls1206b流速测量仪等传感器，该传感器模块101具体为何种传感器，本技术不做限制，可根据需要设置。该传感器模块101采集到该水下航行器所处区域的第一流场流速数据后，可将该第一流场流速数据发送至该控制模块102。
66.该控制模块102，用于根据接收到的该传感器模块101发送的该第一流场流速数据，并从预设的该仿生皮层在流场中不同流速条件下，该仿生皮层结构104受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与该第一流场流速数据相同的流速对应的脉冲宽度调制信号，作为该第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号。
67.其中，该流速与脉冲宽度调制信号的对应关系，为针对每个预设的流速，通过调整位于该流速的水流对应流场中仿生皮层结构104的形变量，确定出该形变量最小时，该仿生皮层结构104受到的激励电压，并确定该驱动模块103在输出该驱动电压时，接收到的脉冲宽度调制信号，确定该流速与该脉冲宽度调制信号存在对应关系。从而确定出的各流速与脉冲信号的对应关系。当然，在确定该驱动电压对应的脉冲宽度调制信号时，可基于脉冲宽度调制的原理，确定该驱动电压对应的脉冲宽度调制信号。该控制模块102可采用atmega328-pu型号的芯片、atmega328-pb型号的芯片等芯片作为主控芯片，具体采用何种芯片作为主控芯片，本技术不做限制，可根据需要设置。
68.该驱动模块103，用于接收该控制模块102发送的目标脉冲宽度调制信号，并响应于该脉冲宽度调制信号，基于脉冲宽度调制原理，向该仿生皮层结构104发送目标激励电压。其中，该驱动模块103可以是l298n电机驱动模块103、a4950电机驱动模块103等，该驱动模块103具体采用何种装置，可根据需要设置，本技术不做限制。需要说明的是，该驱动模块103根据接收到的脉冲宽度调制信号的占空比以及预设的最高输出电压，确定输出电压为该占空比与该最高输出电压的乘积。于是，在本技术的一个或多个实施例中，该驱动模块103的最高输出电压，大于或等于该仿生皮层结构104的最大激励电压，该仿生皮层结构104的最大激励电压可以为36伏(v)、20v、54v等，该最大激励电压具体为何值，可根据需要设置，本技术不做限制。
69.该仿生皮层结构104，用于在接收到该驱动模块103发送的目标激励电压的激励下，发送该目标激励电压对应的目标形变。
70.需要说明的是，在本技术的一个或多个实施例中，由于该仿生皮层结构104包括聚丙烯酸酯类弹性体、聚氨酯及其复合材料、硅橡胶及其复合材料等介电弹性体(dielectric elastomer，de)中的任一一种介电弹性体，于是，该仿生皮层结构104在接收到激励电压时，可发生形变。
71.另外，由于部分研究表明，鲨鱼在游动时，其表面的鳞片可竖起或向外张开一定的角度，并且，鱼鳞在竖立的过程中，可减小鲨鱼受到的阻力。因此，在本技术的一个或多个实施例中，该仿生皮层结构104可包括基底1041以及多个鳞片结构1042。该基底1041用于依附于该水下航行器的表面。多个鳞片结构1042均依附于该基底1041远离该水下航行器的一侧，且该多个鳞片结构1042用于在该目标电压的激励下，发生该目标激励电压对应的目标
形变。如图4以及图5所示，图4为本技术的一个实施例提供的仿生皮层结构的结构示意图，其中，该仿生皮层结构104包括基底1041以及多个鳞片结构1042，当前该仿生皮层结构104未接收到激励电压，多个鳞片结构1042均未发生形变。图5为本技术的一个实施例提供的仿生皮层结构的形变示意图，其中，该仿生皮层结构104包括基底1041以及多个鳞片结构1042，当前该仿生皮层结构104接收到大小为a伏的激励电压，多个鳞片结构1042均发生第一角度的形变。
72.并且，为了保障该仿生皮层结构104的多个鳞片在该目标激励电压的激励下，发生的目标形变均对应同一个方向，提高减阻效果，在本技术的一个或多个实施例中，该仿生皮层结构104包括的多个鳞片结构1042，均采用预设的分布规则进行排列分布，该分布规则包括鳞片朝向、鳞片间隔等。
73.另外，由于灰鲸鲨是海洋中游动速度最快的鱼类之一，而研究表明，灰鲸鲨、短尾真鲨等鲨鱼之所以能够在水中高速游动，主要依靠其表面皮层结构的特殊性，鲨鱼表面连续铺排的盾状鳞片能够有效地减小鲨鱼游动时的阻力。因此，在本技术的一个或多个实施例中，该仿生皮层结构104为仿生鲨鱼皮减阻结构。其中，该仿生皮层结构104包括的多个鳞片结构1042，均为与灰鲸鲨鳞片、短尾真鲨鳞片等鲨鱼的鳞片相同的仿鲨鱼鳞片结构1042。当然，该仿生皮层结构104包括的多个鳞片结构1042，也可在该仿鲨鱼鳞片结构1042的基础上由人工进行调整，该仿生皮层结构104的多个鳞片结构1042具体为何种样式，可根据需要设置，本技术不做限制。
74.另外，在本技术的一个或多个实施例中，该仿生皮层结构104可通过增材制造(3d打印)技术制成。当然，该仿生皮层结构104也可通过其他方式制成，具体采用何种方式，本技术不做限制，可根据需要设置。
75.另外，在本技术的一个或多个实施例中，当该水下航行器处于不同的流场流速中，该感知模块向该控制模块102发送的流速信号不同，因此，该控制模块102基于预设的不同流速条件下，仿生皮层结构104受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系，向该驱动模块103发送的脉冲宽度调制信号不同，导致该驱动模块103向该仿生皮层结构104发送的激励电压也不同，于是，该仿生皮层结构104的多个鳞片的形变量也不同。即，当该水下航行器处于不同的流场流速中，该仿生皮层结构104可发生不同的形变，提高该仿生减阻设备的减阻效果，减小该水下航行器的能源消耗。
76.如图5以及图6所示，图5中，该仿生皮层结构104包括基底1041以及多个鳞片结构1042，当前该仿生皮层结构104接收到大小为a伏的激励电压，多个鳞片结构1042均发生第一角度的形变。图6为本技术的另一个实施例提供的仿生皮层结构形变示意图，其中，该仿生皮层结构104包括基底1041以及多个鳞片结构1042，当前该仿生皮层结构104接收到大小为b伏的激励电压，多个鳞片结构1042均发生第二角度的形变，其中，a小于b，可见，该第一角度小于该第二角度。
77.另外，通常情况下，流速传感器发送的信号为模拟电压信号，于是，在本技术的一个或多个实施例中，该传感器模块101发送的第一流场流速数据也为模拟电压信号。而由于模拟电压信号可能不准确，存在误差，因此，该控制模块102在接收到该模拟电压信号形式的该第一流场流速数据后，可对该第一流场流速数据进行滤波。
78.因此，在本技术的一个或多个实施例中，该控制模块102包括数据处理子模块1021
以及控制子模块1022。该数据处理子模块1021，用于对接收到的该第一流场流速数据进行滑动平均滤波处理。该控制子模块1022，用于从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构104受到最小阻力时，该流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与完成滑动平均滤波处理的第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号，并向该驱动模块103发送该目标脉冲宽度调制信号。其中，关于滑动平均滤波处理技术，由于现有技术中在这方面已较为成熟，因此，为了简要起见，本技术在此不再赘述。
79.另外，由于该驱动模块103向该仿生皮层结构104发送的信息为激励电压，而电信号通常由导线传播，且电信号通常通过两路导线传播，于是，在本技术的一个或多个实施例中，该驱动模块103包括第一输出接口1031以及第二输出结构1032。该仿生皮层结构104还包括第一触点1043以及第二触点1044。该驱动模块103与该仿生皮层结构104可通过第一导线以及第二导线连接。如图7所示，图7为本技术的一个实施例提供的连接示意图，其中，该第一触点1043以及该第二触点1044设置于该基底1041的两侧。该第一触点1043通过该第一导线与该驱动模块103的第一输出接口1031连接，该第二触点1044通过该第二导线与该驱动模块103的第二输出接口1032连接。
80.另外，由于该水下航行器可能具有一定的体积和长度，而在海水中，不同区域的流场中，海水的流速是不同的，于是，在本技术的一个或多个实施例中，该水下航行器的仿生减阻设备，包括多个传感器模块101、多个驱动模块103、多个仿生皮层结构104以及至少一个控制模块102。其中，该多个仿生皮层结构104分段式分布于该水下航行器的表面。针对每个仿生皮层结构104，均存在单个传感器模块101以及单个驱动模块103与之对应，且与该仿生皮层结构104对应的该传感器模块101配置于该仿生皮层结构104的一侧。并且，该仿生皮层结构104与该仿生皮层结构104对应的驱动模块103连接，且该驱动模块103与该传感器模块101对应。该控制模块102具备多路目标脉冲宽度调制信号输出和多路传感信号接收功能，且该控制模块102在接收任一传感器模块101发送的第一流场流速数据，并确定该第一流场流速数据对应的驱动信号后，可将该驱动信号发送至该传感器模块101对应的驱动模块103。如图8所示，图8为本技术的一个实施例提供的仿生减阻设备交互示意图。其中，仿生皮层结构104a、仿生皮层结构104a、仿生皮层结构104c分段式分布于该水下航行器110表面，传感器模块101a设置于该仿生皮层结构104a的一侧，传感器模块101b设置于该仿生皮层结构104b的一侧，传感器模块101c设置于该仿生皮层结构104c的一侧，驱动模块103a、驱动模块103b以及驱动模块103c以及控制模块102均设置于该水下航行器110的内部。该传感器模块101a向该控制模块102发送第一流场流速数据后，该控制模块102向该驱动模块103a发送第一脉冲宽度调制信号，该驱动模块103a接收到该第一脉冲宽度调制信号后，向该仿生皮层结构104a发送第一激励电压，该仿生皮层结构104a发生第一目标形变。而该传感器模块101b向该控制模块102发送第二流场流速数据后，该控制模块102向该驱动模块103b发送第二脉冲宽度调制信号，该驱动模块103b接收到该第二脉冲宽度调制信号后，向该仿生皮层结构104b发送第二激励电压，该仿生皮层结构104b发生第二目标形变。类似的，该传感器模块101c向该控制模块102发送第二流场流速数据后，该控制模块102向该驱动模块103c发送第二脉冲宽度调制信号，该驱动模块103c接收到该第二脉冲宽度调制信号后，向该仿生皮层结构104c发送第二激励电压，该仿生皮层结构104c发生第二目标形变。
81.下面对本技术实施例所提供的水下航行器的仿生减阻方法进行介绍。
82.图9示出了本技术一个实施例提供的水下航行器的仿生减阻方法的流程示意图。如图9所示：
83.s901：获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的。
84.在本技术中，该水下航行器的仿生减阻方法，可由本技术的另一个实施例提供的仿生减阻设备的控制模块执行。
85.由于部分研究表明，鲨鱼在游动时，其表面的鳞片可竖起或向外张开一定的角度，并且，鱼鳞在竖立的过程中，可减小鲨鱼受到的阻力。于是，在本技术的一个或多个实施例中，可通过调整设置于水下航行器的仿生皮层结构形变，以减小该仿生皮层结构受到的阻力，从而减小该水下航行器受到的阻力，节省该水下航行器的能源。并且，实验表明，不同流速下，仿生皮层结构减小阻力效果最好的形变量不同，于是，该控制模块可获取该水下航行器所处第一流场的流速数据。
86.具体的，该控制模块可获取第一流场流速数据，该第一流场流速数据为配置于该水下航行器表面的传感器模块(流速传感器)通过采集该水下航行器所处区域的流速，并向该控制模块发送的。
87.采用上述方式，该控制模块可获取当前该水下航行器所处水域的水流速度，以便确定该仿生皮层结构的形变量，使得该仿生皮层发送该形变量对应的形变，从而达到最佳减阻效果，节省该水下航行器的能源。
88.s902：根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号。
89.在本技术的一个或多个实施例中，该控制模块在确定该第一流场流速数据后，便可从预设的流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定脉冲宽度调制信号，并发送。
90.具体的，该控制模块，可根据接收到的该第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定与该第一流场流速数据相同的流速，对应的脉冲宽度调制信号，作为目标脉冲宽度调制信号。
91.其中，由于不同流速下，仿生皮层结构减小阻力效果最好的形变量不同，于是，在本技术的一个或多个实施例中，为了分别确定该仿生皮层结构在各流速下减阻效果最好时的形变量，以及每个形变量对应的激励电压，该控制模块或用户可优先确定流速与脉冲宽度调制信号的对应关系。
92.首先，该控制模块可针对预设的每个流速，确定该仿生皮层结构在该流速的流场下受到阻力最小时的形变量，并确定该流速与该形变量的对应关系，为第一对应关系。
93.其次，该控制模块可根据该仿生皮层结构产生该形变量时接收到的激励电压，确定该形变量与该激励电压的对应关系，为第二对应关系。
94.再次，该控制模块可根据脉冲宽度调制原理，确定该激励电压与脉冲宽度调制信号的对应关系，为第三对应关系。当然，由于不同信号的脉冲宽度调整电压驱动模块的最大输出电压不同，因此，该控制模块也可根据脉冲宽度调制原理以及该驱动模块的最大输出电压，确定该激励电压与脉冲宽度调制信号的对应关系，为第三对应关系。
95.最后，该控制模块可根据该第一对应关系、该第二对应关系以及该第三对应关系，
确定该流速与该脉冲宽度调制信号的对应关系。从而确定各流速与脉冲宽度调制信号的对应关系。
96.采用上述方式，该控制模块可根据接收到的第一流场流速信号，确定该第一流场流速信号对应的脉冲宽度调制信号，以使该仿生皮层结构形变，减小阻力。
97.s903：向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压。
98.s904：使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
99.在本技术的一个或多个实施例中，该控制模块在确定脉冲宽度调制信号后，便可向设置于水下航行器内的驱动模块发送该脉冲宽度调制信号，以使该仿生皮层结构发生形变。
100.具体的，该控制模块可向设置于该水下航行器内的驱动模块，发送该脉冲宽度调制信号。使该驱动模块根据该目标脉冲宽度调制信号，确定并向设置于该水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压，进而使该仿生皮层结构发生目标形变。其中，发生该目标形变后的该仿生皮层结构在该第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
101.采用上述方式，该控制模块可使得该仿生皮层结构发生目标形变，使得该仿生皮层结构在该第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小，减小该水下航行器的能耗。
102.采用上述方法，该控制模块可基于预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系。根据接收到的该水下航行器所处流场的流速信息，控制该仿生皮层结构形变，减小该仿生皮层结构所受阻力，从而减小该水下航行器所受阻力，降低该水下航行器的能耗。
103.基于上述实施例提供的水下航行器的仿生减阻方法，相应地，本技术还提供了水下航行器的减阻装置的具体实现方式。请参见以下实施例。
104.首先参见图10，本技术实施例提供的水下航行器的减阻装置包括以下单元：
105.数据获取单元1010，获取第一流场流速数据，所述第一流场流速数据为配置于所述水下航行器上的传感器模块通过采集所述水下航行器所处区域的数据发送的；
106.确定单元1020，根据所述第一流场流速数据，从预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系中，确定所述第一流场流速数据对应的目标脉冲宽度调制信号；
107.发送单元1030，向设置于所述水下航行器内的驱动模块发送所述目标脉冲宽度调制信号，以使所述驱动模块根据所述目标脉冲宽度调制信号，向设置于所述水下航行器上的仿生皮层结构发送目标激励电压；
108.驱动单元1040，用于使所述仿生皮层结构发生目标形变，其中，发生所述目标形变后的所述仿生皮层结构在所述第一流场流速数据对应的流速中，受到的阻力最小。
109.采用上述装置，该数据获取单元1010可接收该水下航行器所处流场的流速信息。并由该确定单元1020基于预设的不同流速条件下，仿生皮层结构受到最小阻力时，流速与脉冲宽度调制信号的对应关系，确定目标脉冲宽度调制信号，并由该发送单元1030将该目标脉冲宽度调制信号发送至仿生皮层结构，从而控制该仿生皮层结构形变，减小该仿生皮
层结构所受阻力，从而减小该水下航行器所受阻力，降低该水下航行器的能耗。
110.作为本技术的一种实现方式，为了提升减阻效果，上述装置还可以包括：
111.确定子单元1021：用于针对预设的每个流速，确定所述仿生皮层结构在所述流速下受到阻力最小时的形变量，并确定该流速与所述形变量的第一对应关系，根据所述仿生皮层结构产生所述形变量时接收的激励电压，确定所述形变量与所述激励电压的第二对应关系，根据脉冲宽度调制的原理，确定所述激励电压与脉冲宽度调制信号的第三对应关系，根据所述第一对应关系、所述第二对应关系以及所述第三对应关系，确定该流速与所述目标脉冲宽度调制信号的对应关系。
112.图11示出了本技术实施例提供的控制模块的硬件结构示意图。
113.该控制模块可以包括处理器1101以及存储有计算机程序指令的存储器1102。
114.具体地，上述处理器1101可以包括中央处理器(cpu)，或者特定集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者可以被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路。
115.存储器1102可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器1102可包括硬盘驱动器(hard disk drive，hdd)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(universal serial bus，usb)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器1102可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器1102可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器1102是非易失性固态存储器。
116.在特定实施例中存储器可包括只读存储器(rom)，随机存取存储器(ram)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。
117.处理器1101通过读取并执行存储器1102中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种水下航行器的仿生减阻方法。
118.在一个示例中，水下航行器的仿生减阻设备还可包括通信接口1103和总线1110。其中，如图9所示，处理器1101、存储器1102、通信接口1103通过总线1110连接并完成相互间的通信。
119.通信接口1103，主要用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
120.总线1110包括硬件、软件或两者，将在线数据流量计费设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、无限带宽互连、低引脚数(lpc)总线、存储器总线、微信道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会局部(vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线1110可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线，但本技术考虑任何合适的总线或互连。
121.该水下航行器的仿生减阻设备可以基于当前已拦截的垃圾短信以及用户举报的短信执行本技术实施例中的水下航行器的仿生减阻方法，从而实现结合图9和图10描述的水下航行器的仿生减阻方法和装置。
122.另外，结合上述实施例中的水下航行器的仿生减阻方法，本技术实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种水下航行器的仿生减阻方法。
123.需要明确的是，本技术并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本技术的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本技术的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
124.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本技术的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
125.还需要说明的是，本技术中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本技术不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
126.上面参考根据本公开的实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。
127.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本技术的保护范围之内。