基于凸包的自主 underwater 车模拟实时浮力估计
机器人学
2025-09-05 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
准确的实时浮力建模对于高保真自主 underwater 车（AUV）模拟至关重要，但 NVIDIA Isaac Sim 缺乏原生浮力系统，需外部解决方案实现精确的水下物理。本文提出一种基于凸包的方法，实时计算 AUV 浸没体积。通过从仿真环境中提取网格几何，并计算与水平面沿 z 轴相交的凸包部分，本方法优于传统几何近似法提高了精度。交叉截面积扩展降低了计算开销，使可高效更新浮力，以适应姿态、深度和正弦波波动（+-0.3 m）。在为 SAUVC 2025 定制的 AUV 设计上测试时，该方法实现了实时性能和可扩展性，提升了水下机器人研究的仿真保真度，无需预计算的水动力模型。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.03804,
title = {Real-Time Buoyancy Estimation for AUV Simulations Using Convex Hull-Based Submerged Volume Calculation},
author = {Ad-Deen Mahbub and Md Ragib Shaharear},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.03804},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 10 figures