毛竞航，吕海宁，杨建民，刘 磊

(1. 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240； 2. 高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240)

深海多金属结核等矿物资源的开采技术是海洋资源开发技术的最前沿，标志着一个国家开发海洋资源的综合能力和技术水平，正越来越受到社会各界的关注。

深海采矿机器人技术是深海多金属结核采矿系统的关键技术[1]，采矿作业中，采矿机器人需携带矿石收集装置和矿石输送装置覆盖式地走遍整个矿区。由于深海海泥含水率高，颗粒细小，其抗压强度及抗剪切能力弱，故采矿机器人常采用履带式行进系统。采矿机器人在海底行走时，由于海底沉积物稀软，采矿机器人极易打滑，且存在海流、地形等扰动使得采矿机器人容易偏离预定行驶路线，影响行走精度，且履带系统的非线性增加了其控制难度。

对于地面行走机器人，已经提出了多种路径跟踪方法，如follow-the-carrot方法[2]、纯跟踪方法[3-4]、向量追踪方法[5-6]等。Yeu等[7]和Yoon等[8]将跟踪算法与深海采矿机器人定位相结合，提出了深海采矿机器人的路径跟踪算法。但是，地面路径跟踪算法通常忽略打滑的情况，而深海的环境相比于陆地环境，打滑是深海采矿机器人运动控制中不可忽略的一项。李力等[9]基于采矿机器人运动学建立采用PID控制履带左右速度实现预定行走速度模型和采用模糊控制实现自动跟踪预定开采路径模型，并完成了在多种目标路径下的仿真试验，考虑了随机打滑下海底机器人的行走性能。……