自主式水下航行器的建模及圓形編隊的研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，單個機器人的設計越來越成熟。機器人向著小型化、混合式、遠程化、智能化、群體化方向發(fā)展。在水下的實際應用中，單個機器人在復雜的環(huán)境下，很難甚至無法完成任務。因此，自主式水下機器人的協(xié)同作業(yè)就顯得非常的重要。論文主要研究了自主水下機器人的協(xié)同控制，采用一致性算法、仿射變換結(jié)合Unicycle模型水下機器人的方法設計了一種圓形編隊的算法，使圓形編隊的控制實現(xiàn)復雜靈活的運動狀態(tài)。
　　首先，本文介紹了剛體的建模，通過分

2、析六自由度和三自由度的運動方程，從而得到Unicycle模型。
　　然后，在前人研究的Unicycle模型的基礎之上，結(jié)合一致性算法得出了一種新的圓形編隊均勻分布的算法。實現(xiàn)了水下機器人的上圓及均勻分布，并且運用Matlab進行仿真，給出了仿真結(jié)果圖。
　　最后，介紹了仿射變換的基本原理及方法，分別采用仿射變化的收縮矩陣和平移矩陣，結(jié)合圓形編隊的算法，依次實現(xiàn)了多自主水下機器人的收縮、平移。通過收縮矩陣與平移矩陣復合后，實現(xiàn)