智能水下機器人的實時避碰策略和全局路徑規(guī)劃研究.pdf

1、在海洋環(huán)境下，規(guī)劃與避碰應該考慮水下機器人的動力學特性、海流以及水下障礙物的非結(jié)構(gòu)化特性等。本文系統(tǒng)地研究了海洋環(huán)境下智能水下機器人的全局路徑規(guī)劃和實時避碰策略問題，并針對上述問題提出了自己的觀點及方法。 本文基于水下機器人的動力學方程，提出了在海洋環(huán)境下基于水下機器人動力學特性的實時模糊避障規(guī)劃方法。該方法以水下機器人與障礙物的相對位置和相對速度、海流的大小與方向及水下機器人的姿念作為輸入，水下機器人下一時刻的期望(角)速度作

2、為輸出。該方法在避碰規(guī)劃中考慮了水下機器人的動力學特性，有利于底層運動控制器跟蹤避碰路徑。為了更加貼近真實的海洋情況，論文還重點考慮了海流的影響。 本文通過改進的空間搜索方法，模擬傳感器對障礙物的探測過程，從而獲取障礙物的方位及位置信息。該方法對二維和三維環(huán)境具有相同的表示和類似的處理過程，對障礙物也沒有結(jié)構(gòu)化的要求，從而適合于實際的海洋環(huán)境。此外，水下機器人的動力學特性和海流的存在影響了運動控制器對規(guī)劃路徑的跟蹤實現(xiàn)，所以本文