双目视觉AUV避障模拟与速度势场方法

"基于双目视觉的AUV避障模拟研究" 本文主要探讨了一种基于双目视觉技术的自治水下机器人（AUV）避障模拟方法。在复杂的海洋环境中，AUV需要具备感知未知环境并有效避障的能力。研究者设计了一个AUV避障模拟实验系统，以模拟真实情况下AUV的感知与避障行为。 首先，文章介绍了AUV避障模拟平台的整体架构和参数设计。该平台的核心是双目立体视觉系统，它模拟了水下声呐的功能。通过建立模拟前视声呐的数学模型，可以获取到类似于声呐的环境信息。对双目视觉系统进行标定，可以校正系统的内外参数，从而确保图像输入和输出之间的精确映射。这一步至关重要，因为它能确保获取到准确的目标深度信息，为后续的避障策略提供基础。 针对避障问题，研究者提出了一种基于速度势场的动态避障策略。利用相对速度的极坐标，构建了由水平面速度势场和垂直面速度势场组成的三维速度势场。当AUV通过视觉传感器检测到障碍物时，它可以通过调整速度矢量来动态地规避障碍物。这种方法的优势在于其灵活性和实时性，能够在不断变化的环境下做出快速反应。 模拟实验的结果证明了该AUV避障模拟方法的有效性和可行性。这一研究为AUV在实际海洋环境中的避障决策提供了理论支持和实验基础。由于实际AUV的试验成本高昂且海洋环境复杂，这种基于双目视觉的模拟实验平台为算法的验证和优化提供了经济且安全的途径。 关键词涉及的领域包括自治式水下机器人、双目视觉技术、速度势场方法以及避障模拟。文章的分类号为TP24，表明它属于自动控制技术的范畴。此外，文章还引用了相关文献，表明了该研究在AUV避障领域的学术价值。 这项研究为AUV的避障能力提升提供了新的视角，通过双目视觉模拟声呐，结合速度势场法，实现了AUV在复杂环境中的高效避障，对于推动AUV技术的发展具有重要意义。