C空間幾何理論在AUV路徑規(guī)劃中的應(yīng)用.pdf

1、自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle，簡(jiǎn)稱AUV)是高技術(shù)的集成體。隨著水下機(jī)器人向大范圍、大深度、長(zhǎng)時(shí)間、多功能作業(yè)的發(fā)展，要求每項(xiàng)相關(guān)技術(shù)都要跟上需求，路徑規(guī)劃技術(shù)作為自主能力的一個(gè)重要方面，同樣要適應(yīng)大范圍、大深度、長(zhǎng)時(shí)間、多功能作業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。本文以解決大范圍三維海洋環(huán)境的AUV路徑規(guī)劃問題為目標(biāo)，提出了基于C空間幾何理論的路徑規(guī)劃方法。 首先，利用C空間理論對(duì)三維海洋環(huán)境進(jìn)行建模，

2、根據(jù)障礙物的幾何特征，用規(guī)則的幾何體近似障礙物，根據(jù)AUV的尺寸和運(yùn)動(dòng)特性確定膨脹半徑，建立C空間障礙模型。得到包含高濃縮信息量的障礙物信息集合，大幅縮減大范圍三維空間的環(huán)境信息量。 其次，創(chuàng)造性的提出了模擬皮筋特性，基于C空間障礙物模型的路徑規(guī)劃算法，求解出并證明規(guī)則幾何體上任意兩點(diǎn)間的最短路徑，由此得到了三維空間內(nèi)的全局最短路。在復(fù)雜多障礙物環(huán)境下，利用angle抉擇參數(shù)表，逃脫局部極小，得到全局最短路徑。 晟后通過