1、水面移動機器人在水質(zhì)監(jiān)測、海洋防護以及反恐海戰(zhàn)等方面具有巨大的潛在應(yīng)用價值。與陸地移動機器人相比，水面移動機器人具有欠驅(qū)動、非完整特性，同時水面環(huán)境存在大量不確定的干擾因素，使水面移動機器人很難實現(xiàn)完全自主運行。機器人路徑的優(yōu)化產(chǎn)生方法，即軌跡規(guī)劃問題，是導(dǎo)航技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)和組成部分。因此，本文主要的工作在于：研究在全局環(huán)境未知情況下，如何利用局部可探測信息，搜尋一條“最優(yōu)”的可行性路徑；構(gòu)建水面移動機器人實驗平臺，開展實驗研究，部分

2、驗證所研究方法。
　　首先，對水面移動機器人系統(tǒng)及其自主控制方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了簡單的綜述。
　　其次，研究了水面移動機器人的軌跡規(guī)劃問題，提出了一種新的軌跡規(guī)劃方法，該方法能夠在進行規(guī)劃的同時充分考慮控制實現(xiàn)所需要付出的代價。其中，可視窗口將全局未知環(huán)境分割為若干個已知區(qū)域，并將目標終點映射在可視域中；而對于控制代價的量化則借鑒預(yù)測控制滾動優(yōu)化原理。該方法將軌跡優(yōu)化機制和反饋控制機制有機地結(jié)合了起來，克服了模型不精確

3、及環(huán)境干擾對規(guī)劃造成的影響，使整個算法具有較強的靈活性及適應(yīng)性。
　　最后，以“氣動”式有人駕駛快艇為基本平臺進行無人化改造，構(gòu)建其驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，開發(fā)出了具有自主功能的水面移動機器人系統(tǒng)。重點介紹了地面監(jiān)控系統(tǒng)的研制：提出地面操控系統(tǒng)軟件監(jiān)控平臺的總體設(shè)計方案；開發(fā)了基于圖形化編程語言Labview的、具有模塊化結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)了其與水面移動機器人之間的數(shù)據(jù)收發(fā)、遠程監(jiān)控以及數(shù)據(jù)存儲等功能。針對該系