三維環(huán)境中水下機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法研究.pdf

1、本文結(jié)合預(yù)研項(xiàng)目，在分析了水下機(jī)器人作業(yè)環(huán)境的特速性及其所安裝聲納的特點(diǎn)后，提出了基于模糊控制輸出的行為選擇策略，仿真實(shí)驗(yàn)表明該策略使得水下機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的有效性進(jìn)一步提高。 為了驗(yàn)證本文所提方法的有效性，本文首先說明了三維視景仿真平臺(tái)的建立過程。在三維視景仿真平臺(tái)中對(duì)視點(diǎn)參數(shù)的設(shè)置了進(jìn)行了說明，通過不同的視點(diǎn)可以實(shí)時(shí)的以各種角度來觀察水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況。在該平臺(tái)中對(duì)聲納的仿真也進(jìn)行了說明，水下機(jī)器人通過聲納實(shí)時(shí)探測(cè)周圍的

2、環(huán)境，并根據(jù)聲納返回的信息來決定水下機(jī)器人的下一步動(dòng)作。 針對(duì)三維未知環(huán)境及聲納返回信息量少的問題，設(shè)計(jì)了基于模糊控制理論的水下機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要建立環(huán)境模型并且計(jì)算量不大，能解決復(fù)雜環(huán)境下的水下機(jī)器人實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題。 在三維未知環(huán)境下，當(dāng)水下機(jī)器人探測(cè)到障礙物后，可以選擇轉(zhuǎn)艏避障或升沉避障這兩種行為中的一種，為了提高水下機(jī)器人整個(gè)避障過程中的快速性和智能性，提出了行為選擇策略。該策略充分利用聲納每一