Sim2Swim: 3分钟内实现敏捷AUV机动运动的零样本速度控制
机器人学
2025-12-10 v1
摘要
全自主水下航行器（AUV）在平移和旋转自由度（DOF）上具备敏捷机动的硬件能力。然而，由于水下航行器固有的挑战——如复杂静水力学与流体动力学、参数不确定性以及因载荷变化引起的动力学频繁变化——控制极具难度。性能通常依赖于针对特定平台配置精心调校的控制器，且在不同载荷和水动力条件下部署时需要重新调校。因此，在平移和旋转DOF上同时跟踪时变参考信号的敏捷机动在实际中很少被利用。据我们所知，本文首次提出了一种通用的零样本sim2real深度强化学习（DRL）速度控制器，可在仅3分钟训练时间内实现路径跟踪和敏捷6DOF机动。提出的Sim2Swim方法受最先进的基于DRL的位置控制启发，利用领域随机化和大规模并行训练，为具有不同特性的AUV收敛出无需后处理或调校的现场部署控制策略。Sim2Swim在多种配置的水池试验中得到广泛验证，展示了其对高敏捷运动的鲁棒控制能力。
引用
@article{arxiv.2512.08656,
title = {Sim2Swim: Zero-Shot Velocity Control for Agile AUV Maneuvering in 3 Minutes},
author = {Lauritz Rismark Fosso and Herman Biørn Amundsen and Marios Xanthidis and Sveinung Johan Ohrem},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.08656},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures