石钊铭

（武汉市江夏区藏龙大道709号 武汉 430205）

1 引言

随着科学技术的高速发展，各种机器人越来越多地应用到人们的日常生活中，从事着与人们日常生活息息相关的服务工作，改善和提高了人们的生活质量［1］。无人水面艇作为集多传感器综合于一体的科技产品，在诸如测绘、军事演习等各行各业扮演着主要的角色。

机器人在封闭环境中的全覆盖路径规划一直是较为热门的话题，而应用场景也较为丰富，例如扫地机器人的全覆盖清扫路径，无人机的农药喷洒路径，国内外有众多学者对此展开了大量的研究，贺嘉等在《基于贪心蚁群算法的无人水面艇全局路径规划》提出了双向搜索法优化传统贪心算法，使得迭代时间和次数减少，并取得了较好的路径规划结果［2］。简毅等在《一种室内扫地机器人全遍历路径规划方法研究》中，提出了先学习子区域，然后由边缘向中靠拢的路径规划算法［3］。

本文首先对水面进行栅格化，然后采用旅行商算法进行全覆盖式路径规划，根据路径规划发布的路径点来动态的优化运动轨迹，采取了转角与直行同步的策略。提高了无人测试船的巡航效率，避免规划路径中锐角调整时间过长的现象，减少过多减速以及转折的次数，保证了无人测试船运动位姿的美观性。最后在ROS操作系统下，利用系统工具快速搭建实验平台，以便于测试算法的可行性。

本文算法流程如图1所示。

图1 算法流程

2 覆盖式路径规划算法

在进行覆盖式路径规划之前，本文首先运用占据栅格地图（Occupancy Grid Map）法［4］对已知水域进行建模。……