海洋環(huán)境下水下機(jī)器人快速路徑規(guī)劃研究.pdf

1、全局路徑規(guī)劃技術(shù)是決定機(jī)器人智能化水平高低的關(guān)鍵技術(shù)，它是自主導(dǎo)航中的一個(gè)重要組成部分。對(duì)于智能水下機(jī)器人(AUV)來(lái)講，在有障礙物存在和其它限制的條件下尋找一條安全、高效的路徑是很重要的，同時(shí)也是很復(fù)雜的。本文介紹了智能水下機(jī)器人如何尋找一條最優(yōu)路徑(消耗最少)的基本原理，提出了一種新的方法，即基于切線法和分層思想的三維全局路徑規(guī)劃。 在論文中，首先介紹了智能水下機(jī)器人全局路徑規(guī)劃的研究背景、意義及解決全局路徑規(guī)劃的各種方法，

2、包括幾何法、人工勢(shì)場(chǎng)法和遺傳算法等。然后介紹了電子海圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并分析了VCF電子海圖的文件組成。最后，在讀取海圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)智能水下機(jī)器人的切線圖環(huán)境模型，用A<'*>算法進(jìn)行了全局路徑規(guī)劃的研究，并且在仿真系統(tǒng)中進(jìn)行了驗(yàn)證。 本文以節(jié)能為全局路徑規(guī)劃的主要目標(biāo)，重點(diǎn)分析了水下機(jī)器人受海流影響時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，提出了綜合考慮路徑長(zhǎng)度和海流兩種因素的規(guī)劃方案。在同樣條件下，分別進(jìn)行距離最短的全局路徑規(guī)劃和耗能最少的全局路徑規(guī)劃