海流作用下水下机器人区域探测规划方法

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本文结合预研项目,在分析本身特性及所处环境的基础上,提出了考虑海流作用的水上机器人区域探测规划方法,仿真实验表明该方法使得水下机器人运动规划的智能性进一步提高。 针对海流对水下机器人运动的影响,设计了边探测边识别和先探测后识別两种探测方法。基于坐标搜索算法中最优单元分解的原理,提出了根据海流方向划分探测区产的区域划分方法;在局部探测和识别中采用顶流策略并配合相应的算法,实现了水下机器人作业任务要求,为水下机器人实用中运动控制性能的提高提供了一条途径。 针对水下机器人作业环境的复杂性和特殊性,运用模糊逻辑理论并考虑海流方向解决水下机器人单元间移动、返航及目标接近等两点间运动问题。 在先探测后识別方法中,提出了以水下机器人运动方向与海流方向夹角为主要参数的当量行程的概念,并以此为依据设计了基于TSP最短路径问题的水下机器人的全局行走策略。 本文在规划的各阶段均考虑了海流对水下机器人运动的影响,并采取了相应的规划策略,提高了水下机器人的自主规划能力和运动控制性能。仿真结果验证了本文所提出方法的有效性和可行性。
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