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龙图腾网获悉西北工业大学宁波研究院;西北工业大学申请的专利一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115981352B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211581335.8，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法是由曹勇;张代利;潘光;曹永辉;黄桥高设计研发完成，并于2022-12-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法，与传统的控制方法相比，本发明不需要建立控制对象模型，通过采集实验数据，离线训练Q表格，然后将表格移植到样机控制器中，通过查表的方式取得控制变量，控制样机在固定深度游动。与其他强化学习控制方法相比，其对硬件资源要求低，对空间需求小，功耗小，实现方便。其有益效果在于：对控制器的硬件要求低，普通的单片机就可以实现，除了节约成本外，还达到节约空间和节约能源的效果。相比于基于模糊控制的航向控制方法，本方法不需要专家经验来建立规则库就可以实现机器鱼的航向控制，Q表在训练的时候自己会学到“专家经验”。

本发明授权一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于Q学习和胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制方法，其特征在于步骤如下： 步骤1、建立仿蝠鲼机器鱼航向控制问题的有限马尔科夫模型： 1.1、建立航向控制的离散状态空间： 其中， ， ， ……， ， ， ， ……， 其中，的取值范围根据实际情况调整,； 1.2、建立离散动作空间：基于胸鳍振幅的仿蝠鲼机器鱼航向控制的动作空间为连续动作空间，将控制变量离散化为n+1个动作，设离散动作空间： 其中表示动作空间的元素，代表固定的胸鳍摆动的幅度，且； 1.3、设计奖励函数： 其中：为调整仿蝠鲼机器鱼的深度控制精度的参数； ； 步骤2、建立动作-价值函数表格： 步骤3、训练Q表格： 3.1、训练数据样本：以原始深度和姿态变化数据，计算时刻奖励函数； 建立训练表的数据集，设存储量为，里面存储状态转移信息； 其中： 3.2、更新公式的为： 其中，为学习率，为折扣因子； 3.3、从训练数据集中随机抽取数据，根据更新公式计算公式循环更新表格，直到Q表中Q价值的变化误差小于规定值ε； 步骤4、设计控制策略： 在状态为s时，选择使得取得最大值的动作a； 所述横滚偏差的得到：通过传感器获得航向角度的反馈为，设传感器反馈航向为航向真值，期望航向的取值范围为，由此推得航向偏差的取值范围，；所述当时，根据角度变化周期为可知，其等价于，同理，当时，等价于，因此的取值范围可以等价于； 所述取值3°。

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