人工势场和虚拟结构相结合的多水下机器人编队控制

• 作者: 姜大鹏 庞永杰 张强 李岳明 潘无为
• 来源期刊: 兵工学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 326-334
• 页数: 9页
• 分类号: TP273+.5
• 字数: 5725字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.02.017

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张强	哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室	96	1183	18.0	31.0
2	庞永杰	哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室	129	2137	23.0	40.0
3	姜大鹏	哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室	17	146	7.0	11.0
4	潘无为	哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室	2	47	2.0	2.0
5	李岳明	哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室	30	242	9.0	15.0