水下採礦機器人環境建模及路徑規劃技術研究

基本信息

作者：史春雪著

出版日期：2017年11月

書號：978-7-122-30683-8

開本：B5 710×1000　1/16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：140頁

內容簡介

本書主要由5部分內容所組成：①對海底環境，建立一種針對不同類底質的環境建模方法；②通過幾種具體算法的融合以及問題的轉換，提出一種海底礦區大尺度遍歷路徑規劃方法；③提出基於改進蟻群算法的採礦機器人靜態路徑規劃方法，為採集路線在小範圍的具體化提出實現方案；④提出了基於改進滾動視窗法的採礦機器人動態路徑規劃方法，通過證明算法的收斂性和全局次優性，證明水下大範圍路徑規劃是可行的；⑤對採礦機器人線上路徑規劃系統進行實車實驗，通過實驗過程及結果分析，證明該系統是可行的。

本書可以作為機器人控制、水下資源採集與開發、海洋工程等相關專業的教師及研究人員參考。

目錄信息

第1章概述1

1.1本書背景與意義1

1.1.1本書研究的背景1

1.1.2本書研究的意義2

1.2水下機器人路徑規劃的特點及要求3

1.2.1水下採礦區地形的特殊性3

1.2.2我國調查區內地形特點5

1.2.3水下機器人路徑規劃的類型及特點6

1.2.4水下機器人路徑規劃的要求6

1.3國內外路徑規劃技術的研究現狀7

1.3.1環境建模技術研究進展7

1.3.2遍歷路徑規劃技術的研究進展9

1.3.3全局靜態規劃技術的研究進展11

1.3.4動態路徑規劃技術的研究進展13

1.4本書的主要研究內容和技術路線15

1.4.1本書主要研究內容15

1.4.2本書技術路線16

第2章水下鈷結殼礦區環境建模研究18

2.1引言18

2.2水下DEM模型的表達19

2.2.1水下DEM模型19

2.2.2DEM模型的柵格化21

2.3地形幾何特徵提取22

2.3.1地形坡度的提取22

2.3.2地形起伏度的提取23

2.3.3地形粗糙度的提取24

2.3.4DEM的混合屬性表達25

2.4地形通行性評估26

2.4.1鈷結殼底質地形通行性評估27

2.4.2基岩底質地形通行性評估31

2.4.3水下泥沙礫底質地形通行性評估32

2.5水下採礦區環境建模33

2.5.1通行代價函式的設定33

2.5.2不同區域的劃分34

2.5.3水下鈷結殼採礦區環境建模算法35

2.5.4柵格尺度的選擇35

2.6仿真及實驗研究36

2.6.1含底質類DEM數據的獲取36

2.6.2環境建模實驗38

2.7本章小結41

水下採礦機器人環境建模及路徑規劃技術研究

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