一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统技术方案

本发明专利技术公开一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，涉及模糊控制技术领域，包括：通过解析声呐数据、光学影像和惯性导航信息，实现障碍物的精确感知与边界修正，结合回波信号特征提取目标位置，增强环境数据的准确性，采用模糊K近邻算法，基于障碍物的动态信息进行目标聚类、运动目标分类和环境影响因子计算，使得避障路径规划能够适应不同地形条件与障碍物分布，提高路径计算的适用性，采用迪克斯特拉算法划定通行区域，结合路径干涉计算与风险评估，优化路径权重矩阵，确保避障路径在安全性与通过性的平衡点上实现最优决策。路径优化环节基于能耗计算与推进功率优化，提升航行稳定性并降低推进系统负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水下机器人，尤其涉及一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统。

技术介绍

1、现有的水下机器人在环境参数变化较大或障碍物分布复杂的情况下，感知信息存在滞后性，导致避障决策无法实时适应突发情况，障碍物检测过程中，声呐数据与惯性信息融合方式单一，容易受到回波干扰和水流变化的影响，导致目标识别误差，影响避障精度，且路径规划依赖于固定规则，缺乏对地形特征与运动目标状态的综合判断，导致避障策略局限于局部最优，难以适应动态环境的复杂性，导致水下机器人在复杂任务环境下避障不稳定，甚至因避障失败导致任务中断，影响作业连续性和安全性。

2、而模糊控制
旨在解决传统控制方法难以应对的不确定性、非线性及复杂系统控制问题，通过模糊集合理论、模糊逻辑推理和模糊规则库，将经验和专家知识转化为计算机可执行的控制策略，使系统能够在环境复杂、参数变化较大的情况下保持稳定运行。

3、因此，亟需一种基于模糊控制的水下机器人自主避障系统，来实现水下机器人的自主避障，确保稳定运行，提升水下机器人在任务中的智能化水平，提高任务执行的稳定性和安全性。

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【技术保护点】

1.一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述环境感知模块，包括：

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述状态建模模块包括：

4.根据权利要求3所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述模糊K近邻算法，公式如下所示：

5.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述避障策略计算模块包括：

6.根据权利要求5所述的一种水下机器人基于...

【技术特征摘要】

1.一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述环境感知模块，包括：

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述状态建模模块包括：

4.根据权利要求3所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特征在于，所述模糊k近邻算法，公式如下所示：

5.根据权利要求1所述的一种水下机器人基于模糊控制的自主避障系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓东，黄嘉，田新龙，邢振月，张吉程，曾邱浩洋，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：