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《中南大学》 2004年
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深海多金属结核集矿机水下定位与路径规划算法研究

刘海滢  
【摘要】:本论文围绕深海多金属结核集矿机的水下声学定位和路径规划算法展开研究,主要包括水下声学定位系统研究和与路径规划算法设计两大部分,工作的目的旨在提高现有模型集矿机的水下定位精度,研究合理的路径规划算法。 首先对模型集矿机及其所采用的Compact PCI控制系统进行简要概述,研究并总结了集矿机的组成结构和技术设计参数;对与路径规划密切相关的数字罗盘和主动测障声纳重点进行工作原理分析和相关算法阐述,为后续的研究设计建立基础。 对水声定位系统进行综合研究,对模型集矿机采用的定位算法进行误差分析,提出精度更高的定位方式和相关算法。建立水下声速分层模型,对已有的双曲面交汇定位坐标方程进行数值迭代修正,模拟计算结果表明定位精度有了相当提高。 综合各种目前主要应用的路径规划算法并考虑集矿机特点,将路径规划算法划分为预定路线跟踪算法和绕障算法两大部分进行算法设计,设计了预定路线跟踪算法和基于模糊神经网络的自学习绕障算法,通过对规则库进行调整以适应障碍物环境,避开了在不具备全局信息情况下复杂的最优路径搜索问题。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TD424

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱洪前;复杂作业环境下的深海采矿机器人轨迹跟踪研究[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邢志刚,封金星,刘伯胜;水声测距数学模型研究[J];哈尔滨工程大学学报;2000年03期
2 吴永亭,周兴华,杨龙;水下声学定位系统及其应用[J];海洋测绘;2003年04期
3 金小平,何克忠,袁曾任;移动机器人的动态路径规划及控制[J];机器人;1990年06期
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7 庄慧忠,杜树新,吴铁军;机器人路径规划及相关算法研究[J];科技通报;2004年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张菁,王立权,张铭钧;基于模糊决策法的水下机器人路径规划方法[J];哈尔滨工程大学学报;2001年01期
3 王燕,梁国龙;一种适用于长基线水声定位系统的声线修正方法[J];哈尔滨工程大学学报;2002年05期
4 兰华林;孙大军;卢逢春;吕云飞;;基于海底单应答器的水下潜器声学导航技术[J];哈尔滨工程大学学报;2007年12期
5 梁国龙;林旺生;王燕;;水声信道有效声速估计方法及空间特征分析[J];哈尔滨工程大学学报;2010年12期
6 勇俊;李昭;郑翠娥;孙大军;;超短基线纯方位定位的目标搜索航迹规划[J];哈尔滨工程大学学报;2012年04期
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10 龙明敏;黄小猛;孙传琼;任爱华;刘强;;场地搜救机器人路径规划[J];湖北汽车工业学院学报;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王福忠;刘海波;余发山;;基于双目立体视觉的移动机器人避障策略研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 刘海波;董玉杰;王福忠;牛满仓;;基于单目视觉的移动机器人导航算法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
3 钱洪宝;孙大军;;水声定位系统现状[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
4 王赟;刘伟;;基于ACO算法的路径规划研究[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
5 耿兆丰;吴永敢;;基于势场的运动路径规划[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
6 宋磊;王大成;梁珊珊;丁士圻;;扩频技术在水声定位系统中的应用研究[A];2007年全国水声学学术会议论文集[C];2007年
7 刘同林;吴成东;李斌;刘金国;;基于改进势场法的可变形机器人路径规划研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
8 杨龙;唐秋华;;关于超短基线定位系统中的坐标计算问题[A];中国科协2004年学术年会14分会场海洋开发与可持续发展论文汇编[C];2004年
9 韩晓英;王随平;陈峰;桂卫华;;深海采矿车的自修正专家模糊控制[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
10 邓勇;舒升元;毕文焕;;水下工程检测技术在长江航道建设中的应用与前景[A];2009年度救捞论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
3 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
4 杨放琼;基于信息融合的移动机器人定位导航及其深海采矿应用研究[D];中南大学;2010年
5 吴鸿云;集矿机牵引性能若干影响因素研究[D];中南大学;2010年
6 胡琼;深海采矿扬矿管道系统力学行为模拟试验系统研究[D];中南大学;2011年
7 杨帆;多移动机器人编队控制与协作运输研究[D];华东理工大学;2011年
8 李想;水下高速运动目标轨迹测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 薛英花;智能空间中基于多模式信息获取的物品定位与物品管理[D];山东大学;2011年
10 陈爱国;新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 汤继伟;超短基线定位系统数字信号处理硬件和软件的实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李旭;矢量浮标定位系统目标模拟器设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 崔思明;矢量浮标阵定位系统综合显控平台设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 马士国;水下回收AUV的短基线导引与定位数据融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 张玉院;移动式起重机无碰撞路径规划的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
8 杨惠;基于粒子群和蚁群融合算法的移动机器人路径规划研究[D];长沙理工大学;2010年
9 王鑫;基于蚁群算法的6自由度工业点焊机器人的轨迹优化及仿真[D];华东理工大学;2011年
10 郑娟;自主式摊铺机行走系统运动建模与控制的研究[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王燕,梁国龙;一种适用于长基线水声定位系统的声线修正方法[J];哈尔滨工程大学学报;2002年05期
2 谢龙水;我国深海采矿技术研究的阶段性成果及今后工作方向[J];湖南有色金属;1999年01期
3 卜英勇;贺茂坤;鲁志佩;;基于最优切削深度的深海采矿车定位研究[J];海洋通报;2008年04期
4 倪建宇,周怀阳,彭晓彤,梁楚进;中国多金属结核开辟区的深海环境[J];海洋地质与第四纪地质;2002年01期
5 简曲,何永森,王明和,李宝元,纪峥;大洋采矿输送软管动力特性的数值研究[J];海洋工程;2001年01期
6 徐海良;龙国键;;采矿车运动对深海采矿软管输送系统的影响分析[J];海洋工程;2006年01期
7 李一平;燕奎臣;;自治水下机器人在深海采矿系统湖试中的应用[J];海洋工程;2006年02期
8 杨放琼;谭青;彭高明;;基于长基线系统深海采矿ROV精确定位[J];海洋工程;2006年03期
9 王明和,简曲,陈新明;自行式海底作业车的研究[J];海洋技术;1997年04期
10 朱洪前;桂卫华;;大洋集矿机轨迹跟踪自适应PID控制[J];机床与液压;2007年12期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 陈峰;深海底采矿机器车运动建模与控制研究[D];中南大学;2005年
2 黄智;车载导航系统组合定位技术研究[D];湖南大学;2006年
3 邹猛;月面探测车辆驱动轮牵引性能研究[D];吉林大学;2008年
4 陈勇;深海采矿移动机器人的鲁棒控制研究[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 于楠;深海采矿系统中输运软管的参数优化[D];大连理工大学;2000年
2 谢昭贤;移动机器人的避障导航与移动机械手的容碰控制[D];电子科技大学;2005年
3 汤亚锋;履带式移动机器人与地面相互作用特性研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 吴国锐;深海履带式钴结壳采矿车工作稳定性仿真研究[D];中南大学;2007年
5 陈淑艳;移动机器人履带行走装置的构型与机动性能研究[D];扬州大学;2008年
6 韩冷飞;深海作业型机器人防滑控制研究[D];中南大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 何少佳;刘子扬;史剑清;;基于单目视觉的室内机器人障碍检测方案[J];计算机应用;2012年09期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周明,孙树栋,彭炎午;基于遗传模拟退火算法的机器人路径规划[J];航空学报;1998年01期
2 张宝成;;长基线水声跟踪系统定位计算公式及误差分析[J];海洋技术;1986年04期
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5 袁曾任,高明;在动态环境中移动机器人导航和避碰的一种新方法[J];机器人;2000年02期
6 李磊,叶涛,谭民,陈细军;移动机器人技术研究现状与未来[J];机器人;2002年05期
7 金飞虎,洪炳熔,高庆吉;基于蚁群算法的自由飞行空间机器人路径规划[J];机器人;2002年06期
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9 唐修俊,舒兆根;KDM-1小车路径控制算法研究[J];计算机工程;1993年05期
10 王随平;COMPACT—PCI IPC用于深海集矿作业车两级控制系统[J];计算技术与自动化;2002年02期
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3 谢宏健;王华忠;;基于速度分解法的移动机器人动态避碰规划[J];华东理工大学学报(自然科学版);2011年02期
4 朱云国;周松林;;双模糊协调控制的移动机器人路径规划[J];冶金设备;2006年05期
5 朱云国;周松林;;基于BP神经网络的移动机器人路径规划[J];煤矿机械;2007年08期
6 刘永;王克鸿;杨静宇;;冗余度弧焊机器人位置优化建模及算法[J];焊接学报;2007年11期
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10 崔建军;魏娟;刘坤;;基于遗传算法移动机器人的路径规划研究[J];煤矿机械;2009年09期
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7 施麟书;楼东武;;足球机器人智能控制决策系统的优化[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
8 刘杰;闫清东;;基于蚁群算法的移动机器人路径规划技术的研究[A];逻辑学及其应用研究——第四届全国逻辑系统、智能科学与信息科学学术会议论文集[C];2008年
9 黄鹏;杨鹏;黄军雷;刘作军;;几种运动规划策略在机器人足球中的应用[A];马斯特杯2003年中国机器人大赛及研讨会论文集[C];2003年
10 雷兆明;孙鹤旭;刘作军;林涛;杨鹏;;非完整性约束下移动机器人带虚拟障碍物的路径规划[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 成都 苏坛;车载GPS实用选购技巧[N];电子报;2008年
2 本报实习记者  张研;卫星导航 玩转“五一”[N];计算机世界;2006年
3 四川 苏杭;轻松用好车载GPS小技巧[N];电子报;2008年
4 曹乙帆;6大GPS采购建议 寻觅最佳行车导航方案[N];电子资讯时报;2007年
5 浙江大学 潘志庚李永青;在虚拟世界中体验奥运[N];计算机世界;2007年
6 张晔;首个智能交通项目建成[N];科技日报;2007年
7 李军;中寰导航快易行昨天亮相[N];人民邮电;2004年
8 中国科学院计算技术研究所 申排伟 张林广 张进 方金云;空间计算技术服务智通交通[N];计算机世界;2005年
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10 小宗;中寰导航快易行前景看好[N];人民邮电;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史春雪;海底钴结壳采矿车路径规划主要技术研究[D];中南大学;2011年
2 辛江慧;探测车自适应障碍识别与路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 闫飞;面向复杂室外环境的移动机器人三维地图构建与路径规划[D];大连理工大学;2011年
5 曹江丽;水下机器人路径规划问题的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李雄;飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
9 康亮;自主移动机器人运动规划的若干算法研究[D];南京理工大学;2010年
10 吴宪祥;微型足球机器人位姿辨识与群智能路径规划技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海滢;深海多金属结核集矿机水下定位与路径规划算法研究[D];中南大学;2004年
2 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 隋玲玲;复杂未知环境下机器人路径规划算法研究[D];复旦大学;2010年
4 王迎春;一种球形月球探测机器人的机构设计与路径规划研究[D];北京邮电大学;2010年
5 谷燕子;移动机器人路径规划技术研究[D];河南科技大学;2011年
6 李科迪;智能汽车宏观路径规划方法研究[D];吉林大学;2011年
7 王鹏;航空旅行路径规划问询系统的研究与实现[D];沈阳工业大学;2003年
8 彭展;基于快速扩展随机树的机器人路径规划算法仿真实验平台研究[D];中南大学;2004年
9 刘敏;融雪剂撒布车辆的路径规划问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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