面向可靠次海底目标回收：基于AUV的吸力驱动执行器仿真研究
机器人学
2026-01-06 v1
摘要
次海底自动目标回收面临严酷的水压、视野受限和流动以及在全深度进行精确操作的挑战。此类环境下的现场实验成本高昂、风险大且受限于车辆可用性，使得对自动行为的早期验证困难。本文提出一种仿真研究，针对配备三自由度机械臂和吸力驱动执行器的深海小型车辆（HSV）进行完整的自主次海底目标回收任务。采用Stonefish仿真器建模真实的车辆动力学、水动力扰动、感知以及在深海条件下与目标对象相互作用。控制框架将基于世界坐标系的PID控制器用于车辆导航与稳定，结合加速度前馈的逆运动学机械臂控制器，以实现协同的车辆-机械臂操作。在仿真中，HSV自主下潜至6000米，执行有序的海底扫描、检测目标对象并执行吸力式回收。结果表明，高保真仿真为在现场部署前评估自主深海干预行为提供了有效且低风险的手段。
引用
@article{arxiv.2601.01106,
title = {Towards reliable subsea object recovery: a simulation study of an auv with a suction-actuated end effector},
author = {Michele Grimaldi and Yosaku Maeda and Hitoshi Kakami and Ignacio Carlucho and Yvan Petillot and Tomoya Inoue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.01106},
year = {2026}
}