陈世健 陈宏 丁贺 范智艺 巩伟杰

学术研究

基于Bug2和角度优先的多AUV围捕策略

陈世健 陈宏 丁贺 范智艺 巩伟杰

（深圳大学机电与控制工程学院，广东 深圳 518060）

水下围捕活动是多自主水下机器人研究的重点和难点。由于水下光照不足和水流波动影响，导致周遭环境变化不定，环境地图识别困难。为此，提出基于Bug2和角度优先的多AUV围捕策略。利用Bug2算法实现路径规划，通过自主水下机器人的传感器获取周遭环境信息，实现最短直线游动或紧贴障碍的沿边游动；采用角度优先的围捕策略解决猎物逃离问题，其以自身速度为参考，设置一定角度来保证及时封堵猎物的逃离路线。经仿真验证：此算法完成了有/无障碍下的围捕，并分析了其围捕效率的影响因素。

自主水下机器人；Bug2算法；角度优先

0 引言

自主水下机器人（autonomous underwater vehicle, AUV）是海洋资源探测开发及海底作业的有力助手。目前，单体AUV的研究已比较成熟。随着对海洋探索的力度逐渐加大，单体AUV已无法满足需求，多AUV系统已成为当今水下技术研究的重要方向[1-2]。

多机器人围捕行为的研究思路来源于大自然狼群、老虎、食人鱼等动物的群体捕猎。多机器人围捕的关键在于它们之间任务的分配及配合，其协作策略影响围捕效率。王巍等[3]采用“虚拟范围”作基准，降低动态规划次数，从而提高围捕效率。林子健等[4]提出基于平行导引律的多智能体编队围捕，减少路径冗余，缩短围捕时间。陈世明等[5]使用拓扑结构的分布式算法，降低协作机器人间的轨迹偏差。……