自主式水下航行器的建模及圓形編隊(duì)的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，單個(gè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)越來(lái)越成熟。機(jī)器人向著小型化、混合式、遠(yuǎn)程化、智能化、群體化方向發(fā)展。在水下的實(shí)際應(yīng)用中，單個(gè)機(jī)器人在復(fù)雜的環(huán)境下，很難甚至無(wú)法完成任務(wù)。因此，自主式水下機(jī)器人的協(xié)同作業(yè)就顯得非常的重要。論文主要研究了自主水下機(jī)器人的協(xié)同控制，采用一致性算法、仿射變換結(jié)合Unicycle模型水下機(jī)器人的方法設(shè)計(jì)了一種圓形編隊(duì)的算法，使圓形編隊(duì)的控制實(shí)現(xiàn)復(fù)雜靈活的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
　　首先，本文介紹了剛體的建模，通過(guò)分

2、析六自由度和三自由度的運(yùn)動(dòng)方程，從而得到Unicycle模型。
　　然后，在前人研究的Unicycle模型的基礎(chǔ)之上，結(jié)合一致性算法得出了一種新的圓形編隊(duì)均勻分布的算法。實(shí)現(xiàn)了水下機(jī)器人的上圓及均勻分布，并且運(yùn)用Matlab進(jìn)行仿真，給出了仿真結(jié)果圖。
　　最后，介紹了仿射變換的基本原理及方法，分別采用仿射變化的收縮矩陣和平移矩陣，結(jié)合圓形編隊(duì)的算法，依次實(shí)現(xiàn)了多自主水下機(jī)器人的收縮、平移。通過(guò)收縮矩陣與平移矩陣復(fù)合后，實(shí)現(xiàn)