1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义：

我国作为海洋资源较为丰富的国家，水下机器人在军事、渔业、海底探矿和海洋平台监测等方面得到了越来越多的应用。其因在海洋开发、海底探测等领域的广泛应用前景而受到各国的重视。路径规划是智能水下机器人的关键技术之一，它的任务是在具有障碍物的环境中按照一定的评价标准，如路径最短或者时间最短等来寻找一条从起始点到达目标点的安全、高效的免碰撞运行路径。水下机器人所处的环境是大范围开放的三维空间，它的复杂性增加了规划的难度。同时,机器人自身的形态、位置和运动姿态、求解精度与内存空间之间的矛盾等也都是路径规划 中要考虑的因素。水下机器人路径规划的目的有以下两点: 1) 通过算法找到水下机器人从当前位置移动到目标位置的一条不与水中障碍物发生碰撞最优路径[2]-[3]; 2) 通过算法找到的机器人运动路径要符合机器人拟真运动特性，即考虑水流及其所处三维空间的复杂性等现实情况。考虑到这些因素，本文采用差分进化算法进行该路径的规划，其通过群体内个体之间的相互合作与竞争产生的群体智能来指导优化搜索的方向。该算法的基本思想是：从一个随机产生的初始种群开始，通过把种群中任意两个个体的向量差与第三个个体求和来产生新个体，然后将新个体与当代种群中相应的个体相比较，如果新个体的适应度优于当前个体的适应度，则在下一代中就用新个体取代旧个体，否则仍保存旧个体。通过不断地进化，保留优良个体，淘汰劣质个体，引导搜索向最优解逼近。

该算法在全局、并行搜索过程中具有鲁棒性强，操作原理简单以及寻优性能良好等优点[1]，其在多年以前就已经已成功应用于各种领域，如机械工程[5]，[6]，通信[7]和模式识别[8]已经成为其研究热点。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 课题研究内容及目标

1，进行环境建模（障碍物处理），将机器人实际工作区域转化为数学模型,以便机器人进行识别。

2，matlab 编程：运用差分进化算法对该模型进行编制，并进行路径求解。

3. 研究计划与安排

3、进度安排

第1-3周，广泛收集国内外相关文献，明确研究内容，确定研究方案，完成英文

翻译，撰写开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

4，参考文献

[1]qin, a.k, huang, v.l, suganthan, p.n. differential evolution algorithmwith strategy adaptation for global numerical optimization [j]. ieee transactionson evolutionary computation, 2009, 13(2): 398 – 417

[2]蒋新松. 机器人学导论［m］。沈阳辽宁科学技术出版社，1994. jiang xinsong. introductionto robotics［m］.shenyang： liaoning science and technologypublishing house，1994.