高度机动性准生物仿 AUV 高效控制分配与三维轨迹跟踪
机器人学
2025-04-29 v1
摘要
鳍式执行器可用于推进产生和矢量化。因此，鳍驱动自主 underwater 机器人(AUV)能够通过较少的执行器实现高机动性，但其控制具有挑战性。本研究提出了一种用于准生物仿 AUV的解析性控制分配方法。通过集成自适应混合反馈控制器，我们使4个执行器的 AUV能够在仿真中实现6自由度(DOF)的运动，并在实际实验中实现最高5-DOF的运动。该方法在6-DOF轨迹跟踪仿真中超过了最先进的控制分配技术，展现出厘米级精度和更高的能源和计算效率。实际池中实验确认了该方法在跟踪复杂三维轨迹方面的鲁棒性和有效性，计算效率显著提升0.007(毫秒) vs. 22.28(毫秒)。该方法在性能、能源效率和计算效率之间取得平衡，展示了针对准生物仿 underwater 机器人实现更大范围DOF跟踪的潜在途径。
引用
@article{arxiv.2504.19049,
title = {Efficient Control Allocation and 3D Trajectory Tracking of a Highly Manoeuvrable Under-actuated Bio-inspired AUV},
author = {Walid Remmas and Christian Meurer and Yuya Hamamatsu and Ahmed Chemori and Maarja Kruusmaa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19049},
year = {2025}
}