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665

作者：

潘无为，姜大鹏，庞永杰，李岳明，张强

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摘要：

传统的多水下机器人(AUV)编队算法,例如领航跟随法,虚拟结构法,对编队形成过程中AUV间的避碰问题和编队行进过程中的避障问题,没有进行有效解决.人工势场法可利用势函数进行避碰,避障,但队形组织能力略显不足.针对上述问题,提出了一种人工势场和虚拟结构相结合的多AUV编队控制算法.将系统分为3个部分:编队参考点,虚拟结构质点和AUV.以编队参考点为中心形成期望的虚拟结构以组织队形;虚拟结构质点以期望的虚拟结构为运动目标,并在运动的过程中,通过人工势场斥函数,实现避碰和避障;AUV对虚拟结构质点进行目标跟踪,从而渐进形成AUV的队形.通过编队路径跟踪,编队队形变换和编队避障等一系列仿真实验,对算法的可靠性和灵活性进行充分验证.实验结果表明:在随机的初始位置条件下,多AUV系统可以快速无碰撞地形成队形;在编队行进过程中进行灵活的队形变换,并对障碍物有效避碰.

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关键词：

兵器科学与技术 多水下机器人 编队控制 人工势场 虚拟结构

DOI：

10.3969/j.issn.1000-1093.2017.02.017

被引量：

5

年份：

2017