异构类子母式海空机器人系统的自主协同控制

Achieving the autonomous cooperative control of heterogeneous marsupial surface-aerial robotic system which consists of an Unmanned Surface Vehicle(USV) and a multi-rotors Unmanned Aerial Vehicle(UAV) is a scientific problem to be solved imminently, for the existing homogeneous robotic system has insufficient autonomous behavior ability in the complex ocean environment and obvious limitations when complete tasks such as searching for stereo viewing. This project will research the autonomous cooperative control for multi-rotors UAV carried by USV, based on multiple autonomous robots environment perception and intelligent cooperation. The main points are the environment perception coordination of surface-aerial robotic system, mixed path planning, cooperative trajectory tracking and dynamic autonomous landing. This project will verify these research results in actual multi-rotors UAV carried by USV platform for autonomous cooperative control plan. This study aims to explore the autonomous cooperation control theoretical methods and key techniques of marsupial surface-aerial robotic system to improve cooperative environment perception and ability of autonomous behavior for the marsupial surface-aerial robotic system. The research will provide a novel security assurance method for maritime operation and security systems, such as marine environment monitoring, water transportation supervise and cooperative search and rescue, it also has theoretical significance and broad application prospects.

实现无人水面艇和多旋翼飞行器组成的异构类子母式海空机器人系统的自主协同控制，是针对现有同构机器人系统在复杂海洋环境中自主行为能力不足及完成立体观测和协同搜寻等任务存在明显局限性，所需亟待解决的科学问题。拟研究面向一类无人水面艇搭载多旋翼飞行器的自主协同控制，基于多自主机器人的环境感知和智能协同，进行子母式海空机器人系统的自主协同控制方法研究。主要内容包括：海空机器人系统的协同环境感知、混合路径规划，协同轨迹跟踪控制和动态自主降落控制，将对上述研究结果进行以实际无人水面艇为平台搭载多旋翼飞行器的海空自主协同控制的方案验证。本研究旨在探索一类子母式海空机器人系统的自主协同控制的理论方法及关键技术，提高子母式海空机器人系统的协同环境感知和自主行为能力。本研究成果将为海洋环境立体观测、海上交通动态监管和协同搜寻救助等海上作业与海事保障系统提供一种新的安全保障技术方法，具有理论意义和广阔的应用前景。

实现无人水面艇和多旋翼飞行器组成的异构类子母式海空机器人系统的自主协同控制，是针对现有同构机器人系统在复杂海洋环境中自主行为能力不足及完成立体观测和协同搜寻等任务存在明显局限性，所需亟待解决的科学问题。研究工作面向一类无人水面艇搭载多旋翼飞行器的自主协同控制，基于多自主机器人的环境感知和智能协同，进行子母式海空机器人系统的自主协同控制方法。主要内容包括：海空机器人系统的协同环境感知、混合路径规划，协同轨迹跟踪控制和动态自主降落控制，将对上述研究结果进行以实际无人水面艇为平台搭载多旋翼飞行器的海空自主协同控制的方案验证。本研究探索了一类子母式海空机器人系统的自主协同控制的理论方法及关键技术，提高了子母式海空机器人系统的协同环境感知和自主行为能力。本研究成果为海洋环境立体观测、海上交通动态监管和协同搜寻救助等海上作业与海事保障系统提供了一种新的安全保障技术方法，具有理论意义和广阔的应用前景。受到项目的资助，共发表学术论文51篇，其中SCI检索23篇，EI检索24篇；获得发明专利1项。培养研究生17人。