考虑几何约束的auv回收路径规划

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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/283019820AUVrecoverypathplanningmethodconsideringgeometricalconstraintsArticleinJiqiren/Robot·July2015DOI:10.13973/j.cnki.robot.2015.0478CITATIONREADS1

2、964authors,including:JiangYanqingHarbinEngineeringUniversity22PUBLICATIONS50CITATIONSSEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:AUVmobiledockingresearchViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyJiangYanqin

3、gon04March2016.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第37卷第4期Vol.37,No.42015年7月机器人ROBOTJul.,2015DOI：10.13973/j.cnki.robot.2015.0478考虑几何约束的AUV回收路径规划李晔，姜言清，张国成，李一鸣，陈鹏云（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）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A

4、UV（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

5、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．关键词：路径规划；欠驱动AUV；水下回收；遗传算法；B样条中图分类号：TP242.6文献标识码：A文章编号：1002-0446(2015)-04-0478-08AUVRecoveryPathPlanningMethodConsideringGeometricalConstraintsLIYe，J

6、IANGYanqing，ZHANGGuocheng，LIYiming，CHENPengyun(NationalKeyLaboratoryofUnderwaterVehicle,HarbinEngineeringUniversity,Harbini150001,China)Abstract:CombiningthecurvaturecontinuousfeatureofcubicB-splineandthesuperiorglobalsearchperformanceofgeneticalgorit

7、hm,adockingpathplanningmethodsuitableforunderactuatedAUV(autonomousunderwatervehicle)isdesigned.Asmooth3-dimensionalpathfromthestartpointtotheendpointisgivenforthehomingstageinAUVrecovery,bywhichappropriateAUVpositionandattituderequiredbythefollowingg

8、uideddockingstageareguaranteed.Firstly,geometricalconstraintscausedbyunderactuatedAUVareanalyzed,includingterminalconstraintandkinematicalconstraint.Secondly,anideaofdetermining3-Dpathbyselectingcontrolpointssequenceispresentedaccordingtothefe