1. 本选题研究的目的及意义

水下机器人作为一种可在复杂海洋环境中执行各种任务的智能化装备，近年来在海洋资源开发、科学考察、水下救援等领域展现出巨大的应用潜力。

其运动控制系统作为水下机器人的核心模块之一，直接影响着机器人的作业效率和安全性。

因此，开展水下机器人运动学建模及推力分配方法研究，对于提升水下机器人的自主作业能力和智能化水平具有重要的理论意义和实际应用价值。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在水下机器人运动学建模和推力分配方面开展了大量的研究工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在水下机器人运动学建模和推力分配方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.水下机器人运动学建模：-定义水下机器人的坐标系，包括惯性坐标系和载体坐标系，并推导两者之间的转换关系。

-建立水下机器人的运动学方程，描述其在三维空间中的位置、姿态和速度等运动参数之间的关系。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的研究方法，逐步开展水下机器人运动学建模及推力分配方法的研究。

1.理论分析阶段：首先，阅读相关文献，了解水下机器人运动学建模、动力学建模、推力分配等方面的研究现状和最新进展。

其次，根据水下机器人的结构特点和运动特性，建立其运动学和动力学模型，推导运动方程，并分析其运动学奇异性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于以下几个方面：
1.针对复杂水动力环境，提出一种改进的水下机器人运动学和动力学建模方法，提高模型的精度和可靠性。

2.提出一种基于多目标优化的推力分配方法，综合考虑能量消耗、运动平稳性和推力饱和等因素，提高水下机器人的运动控制性能和能量利用效率。

3.搭建水下机器人水池实验平台，开展水池实验，验证所提出的运动学建模和推力分配方法的有效性，并对不同方法的性能进行比较分析。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 封静,王树新,刘文斌,等.基于改进海马体的auv三维路径规划[j].哈尔滨工程大学学报,2019,40(01):80-87.

[2] 万磊,田琦,李智刚,等.基于改进人工势场法的auv三维路径规划[j].华中科技大学学报(自然科学版),2019,47(02):5-10.

[3] 王伟,王刚,李鹏,等.基于改进蚁群算法的auv三维路径规划[j].机器人,2019,41(01):100-107.