仿生型水下機(jī)器人的路徑規(guī)劃研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來，很多國家都紛紛的揭開了水下相關(guān)研究設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用的帷幕，而智能型水下機(jī)器人被各個(gè)機(jī)構(gòu)都視為重要的開發(fā)載體和具有科研發(fā)展?jié)摿Φ难芯繜狳c(diǎn)。智能型機(jī)器魚的相關(guān)研究、開發(fā)和技術(shù)運(yùn)用對(duì)原有的陸地機(jī)器人技術(shù)來說是一個(gè)重要的擴(kuò)展和補(bǔ)充，同時(shí)，智能型水下機(jī)器人作為機(jī)器人科學(xué)與技術(shù)研究范疇中的一個(gè)組成部分，在浩瀚的海洋中有著非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和使用價(jià)值。這十幾年以來，智能型水下機(jī)器人的研究開發(fā)能力和水平不斷的提升，目前世界上已經(jīng)有一些

2、國家將其研發(fā)的成果應(yīng)用于海洋的各個(gè)領(lǐng)域，這些成果和設(shè)備也都起到了越發(fā)重要的作用。
　　文章主要以廈門大學(xué)-埃塞克斯大學(xué)合作開發(fā)的仿生型智能水下機(jī)器人為基礎(chǔ)，做了兩方面的研究工作:一個(gè)是在未知的水域情況下，水下機(jī)器人通過聲吶傳感器的對(duì)水下環(huán)境掃描，利用模糊控制算法和強(qiáng)化學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式對(duì)水下機(jī)器人進(jìn)行局部的路徑規(guī)劃，利用模糊算法“感知-動(dòng)作”的快速性，提高水下機(jī)器人的反應(yīng)速度，另一方面通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)在不同場(chǎng)景下對(duì)環(huán)境的學(xué)習(xí)能力，不斷的

3、豐富整個(gè)系統(tǒng)的避障知識(shí)，強(qiáng)化在實(shí)際條件下的避障能力;另一項(xiàng)工作是在第一項(xiàng)工作的基礎(chǔ)之上，研究了水下機(jī)器人在三維地形條件下的路徑規(guī)劃工作，采用了蟻群算法，對(duì)算法的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化工作，通過不斷的仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)原有的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行提升，都取得了較好的效果。
　　仿真實(shí)驗(yàn)和水池實(shí)驗(yàn)表明，文章中提出的算法可以有效的對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)行進(jìn)分析，利用模糊控制和強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法，實(shí)現(xiàn)了水下機(jī)器人的局部路徑規(guī)劃，且系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性;在未來的工作當(dāng)中，要進(jìn)一步