基于模糊算法的AUV避障与姿态控制
2021-11-10杨晓飞夏金铭
江苏大学学报(自然科学版) 2021年6期
刘 用, 杨晓飞, 夏金铭
(江苏科技大学 电子信息学院, 江苏 镇江 212003)
从古至今,人类对海洋的探索就从未停歇,广阔的海洋拥有丰富的可再生资源和矿产资源.随着科技的发展,人们对海洋的探索得到了进一步的发展,水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)应运而生,水下机器人是用来对海洋开发、深海探测和水下作业的一种水下无人平台.然而,AUV控制器面临高维度、强耦合、非线性以及复杂的海水环境等重要因素导致的数学模型参数不稳定,会对AUV的避障与姿态控制变得困难.从国内外的发展现状来看,AUV的自主控制仍是一大难题.
路径规划问题作为水下机器人的基本环节,很多学者对其进行了研究.黄朝熙等[1]提出了一种利用单波束声纳的探测波束依次旋转的方法获取AUV附近的障碍物信息,成功实现了AUV躲避开角的障碍物.张汝波等[2]提出了一种运用蚁群间信息素调整准则的方法,成功应用到了AUV航路多重避障的模型中.庞师坤等[3]针对AUV在海底可能遇到的静动态障碍物问题,设计了基于零空间行为法的避障策略,在复杂障碍物环境中达到了预期的避障效果.姚鹏等[4]提出了一种高效的修正导航向量场的方法,成功应用在复杂海洋环境下的AUV避障任务.孙兵等[5]提出了一种基于粒子群优化的模糊路径规划算法,有效地对动静态障碍物进行了避障路径规划.张楠楠等[6]针对自主式水下机器人的三维避障最优路径问题,提出了一种适用于全局路径规划……
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