基于相对测量的水下机器人主动定位方法研究

作者：冀大雄; 方文巍; 朱华^*; 李硕; 唐元贵; 田宇; 姚倩

来源：电子学报, 2021, 49(07): 1249-1256.

DOI：10.12263/DZXB.20200632

• 自主水下机器人
• 主动定位
• 运动规划
• 初始定位偏差
• 目标追踪
• 强化学习

水下机器人的自主快速精确定位是完成海洋资源勘探、目标探测定位与追踪等水下作业任务的前提.论文研究基于相对测量的水下机器人主动定位方法,解决存在大的初始定位偏差情况下多水下机器人的快速定位问题.论文提出包括测量、估计和控制三个模块的多水下机器人快速主动定位框架,降低相对测量误差、初始偏差带来的定位不确定性,同时使多机器人定位具有良好的可扩展性.提出的主动接近信标策略优势在于:被定位机器人与信标的相对几何位置收敛过程中,机器人的定位估计快速指数收敛.利用受噪声干扰的相对测距信息,论文采用强化学习方法实现提出的主动接近信标机动策略.开展的数值仿真实验结果表明:相对于基于圆形轨迹、梳状形轨迹机动策略的定位方法,论文所提方法使得水下机器人定位过程具有更好的快速性和鲁棒性.

• 单位
  中国科学院沈阳自动化研究所; 鹏城实验室; 浙江大学