山東大學;山東大學威海工業技術研究院蔡珣獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉山東大學;山東大學威海工業技術研究院申請的專利一種水下環境混合局部路徑規劃方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120232431B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510714499.0,技術領域涉及:G01C21/20;該發明授權一種水下環境混合局部路徑規劃方法是由蔡珣;王飛宇;杜昌萌;張大霖;朱波;高艷博設計研發完成,并于2025-05-30向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種水下環境混合局部路徑規劃方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種水下環境混合局部路徑規劃方法,屬于水下路徑規劃領域,包括:對動態窗口法、向量圖直方法和人工勢場法進行改進;其中,通過速度約束、多目標軌跡評價函數重構和預測動態障礙物運動意圖,對動態窗口法進行改進;通過自適應扇區分辨率方法和約束航向角變化對向量圖直方法進行改進;通過考慮水流運動對勢場的影響、引入距離衰減因子和渦旋勢場對人工勢場法進行改進;融合改進后的動態窗口法、向量圖直方法和人工勢場法,并為改進后的動態窗口法、向量圖直方法和人工勢場法分配權重,獲得動態仲裁器;將環境數據輸入到動態仲裁器中,獲得水下機器人的航向角與速度,完成路徑規劃。本方法通過對三種算法融合,能夠生成最優的路徑。
本發明授權一種水下環境混合局部路徑規劃方法在權利要求書中公布了:1.一種水下環境混合局部路徑規劃方法,其特征在于,包括以下步驟: 對動態窗口法、向量場直方圖法和人工勢場法進行改進;其中,通過速度約束、多目標軌跡評價函數重構和預測動態障礙物運動意圖,對動態窗口法進行改進;通過自適應扇區分辨率方法和約束航向角變化對向量場直方圖法進行改進;通過考慮水流運動對勢場的影響、引入距離衰減因子和渦旋勢場對人工勢場法進行改進; 所述對動態窗口法進行改進包括: 根據水下機器人推進器最大功率、水密度、阻力系數和迎流面積計算最大速度,根據最大速度進行速度約束; 根據水下機器人與目標點之間的距離、水下機器人與障礙物之間的距離、機器人能耗和路徑曲率構建多目標軌跡評價函數; 基于博弈論來預測動態障礙物的運動意圖; 所述對向量場直方圖法進行改進包括:根據障礙物密度動態調整扇區角度;根據角度閾值約束航向角變化; 所述對人工勢場法進行改進包括: 構建水流勢場梯度,引導機器人順流航行; 在斥力函數中引入距離衰減因子,使遠距離障礙物的斥力迅速衰減; 引入渦旋勢場,在局部最小點處生成小型漩渦場,通過旋轉力引導機器人脫離局部最小值; 融合改進后的動態窗口法、向量場直方圖法和人工勢場法,并為改進后的動態窗口法、向量場直方圖法和人工勢場法分配權重,獲得動態仲裁器; 將環境數據輸入到動態仲裁器中,獲得水下機器人的航向角與速度,完成路徑規劃。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人山東大學;山東大學威海工業技術研究院,其通訊地址為:250199 山東省濟南市歷城區山大南路27號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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