| 考虑几何约束的AUV回收路径规划 |
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| 引用本文： | 李晔,姜言清,张国成,李一鸣,陈鹏云.考虑几何约束的AUV回收路径规划[J].机器人,2015(4). |
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| 作者姓名： | 李晔 姜言清 张国成 李一鸣 陈鹏云 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室,黑龙江 哈尔滨,150001 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51279221，51179035)；中国博士后科学基金面上资助项目(2014M561333)． |
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| 摘 要： | 结合3次B样条的曲率连续特性和遗传算法的全局搜索特性,提出了一种适合欠驱动AUV(自治水下机器人)的回收路径规划方法.算法给出连接始末位置的光滑3维路径,适用于AUV回收的归航阶段,能够保证AUV以合适的姿态进行后续的导引对接.首先,分析了AUV的欠驱动特性带来的几何约束问题,包括任务终端约束和运动约束.其次,根据B样条曲线的特性确定通过选取控制点序列来给出3维路径曲线的思路.第一步采用样板的方式确定一部分控制点使曲线满足终端约束条件,第二步将AUV的回转和升沉运动约束写入遗传算法,通过对解空间的启发式自适应搜索确定中间控制点,两部分控制点所决定的曲线满足所有的几何约束条件.最后,针对路径的生成和跟踪,设计了半物理动力学仿真试验,从几何的角度对比AUV航迹和路径.结果显示,路径与AUV的运动能力具有很好的匹配特性,能够保证跟踪结束时AUV的位置和姿态满足导引对接阶段的要求.
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| 关 键 词： | 路径规划 欠驱动AUV 水下回收 遗传算法 B样条 |
AUV Recovery Path Planning Method Considering Geometrical Constraints |
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| LI Ye,JIANG Yanqing,ZHANG Guocheng,LI Yiming,CHEN Pengyun.AUV Recovery Path Planning Method Considering Geometrical Constraints[J].Robot,2015(4). |
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| Authors: | LI Ye JIANG Yanqing ZHANG Guocheng LI Yiming CHEN Pengyun |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | path planning underactuated AUV underwater recovery genetic algorithm B-spline |
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