王妹婷，陆柳延，齐永锋，吕学智，蒋伟，李生权

(扬州大学能源与动力工程学院，江苏扬州225127)

水下机器人是一种工作于水下的极限作业机器人，由于水下工作环境具有复杂性和不确定性，提高自主式水下机器人智能化的关键环节——路径规划研究显得尤为重要。常用的局部路径规划算法有势场法、A*算法、栅格法及模糊算法［1－3］。考虑到水下环境的复杂性，测距声呐所得的环境信息都是近似、不完善的，并伴有一定的噪声干扰［4］，而模糊控制器的最大优点就是能够采用输入的模糊信息［5］进行控制。此外，水下机器人的动力学模型极其复杂，是一个典型的非线性系统［6］。针对这类特殊控制对象，提出了一种结合视线导航原理［7］和模糊算法的未知环境下水下机器人实时路径规划策略，应用该策略，可于障碍物环境中，自动寻找一条从起始点到目标点的无碰撞路径。

依据障碍物的不同形状大小，采用不同方式求取机器人与障碍物之间距离以及目标点、机器人与障碍物三者之间的夹角［8］。此外，在MATLAB 仿真中，根据障碍物特征，对模糊控制规则表进行修改:障碍物较小时，以路径最短最平滑为主;障碍物较大时，以严格快速避开障碍物为主。

1 工作原理

假设水下机器人匀速运动，首先，通过短基线系统，实时得到机器人与目标预定点的相对位置信息;利用测距声呐对其运动前方的±90°范围内进行实时探测，得到环境信息［9］。实时计算机器人与障碍物最近点的距离d，以及障碍物最近点、水下机器人、目标点三者间的夹角α，如图1所示。……