近日,電子與信息工程學(xué)院碩士研究生吳劍豪作為第一作者,與其導(dǎo)師、圣彼得堡船舶與海洋技術(shù)學(xué)院劉暢教授(通信作者)以及俄羅斯科學(xué)院自動(dòng)化與過(guò)程控制研究所的俄羅斯工程院院士Vladimir Filaretov和Dmitry Yukhimets合作,在國(guó)際水下機(jī)器人領(lǐng)域高水平期刊Robotics and Autonomous Systems(Q1,中科院二區(qū),IF=5.2)發(fā)表了題為《Adaptive path planning method for multi-AUVs in complex environments》的學(xué)術(shù)論文。
該論文針對(duì)多自主水下航行器(AUV)在復(fù)雜未知海洋環(huán)境中協(xié)同路徑規(guī)劃與避障效率不足的問(wèn)題,提出了一種自適應(yīng)路徑規(guī)劃方法。研究引入深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與分布式協(xié)同學(xué)習(xí)機(jī)制,使多AUV在無(wú)全局環(huán)境信息條件下實(shí)現(xiàn)高效、安全的協(xié)同導(dǎo)航。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法相較于傳統(tǒng)算法任務(wù)成功率提高了18.7 %,路徑效率提高了29.6 %,響應(yīng)時(shí)間減少了51.4 %,具有良好的工程應(yīng)用前景。
近年來(lái),在劉暢教授的系統(tǒng)性指導(dǎo)下,研究團(tuán)隊(duì)圍繞水下機(jī)器人協(xié)同控制與集群智能等關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)攻關(guān),積極推進(jìn)中俄科研合作,依托共建的中俄水下機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展前沿研究。團(tuán)隊(duì)在多AUV協(xié)同決策與自主導(dǎo)航領(lǐng)域取得的一系列成果,已逐步實(shí)現(xiàn)從理論到應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。其中,相關(guān)技術(shù)已成功應(yīng)用于北極航道智能探測(cè)與南海深遠(yuǎn)海環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)際場(chǎng)景,有效提升了復(fù)雜海洋環(huán)境下作業(yè)的智能化水平與協(xié)同效率,展現(xiàn)出良好的工程適用性與應(yīng)用潛力。
團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持科研與實(shí)踐融合、平臺(tái)與育人并重,將前沿課題貫穿于人才培養(yǎng)全過(guò)程。學(xué)生在參與技術(shù)研發(fā)與成果落地的過(guò)程中,不僅鍛煉了解決復(fù)雜工程問(wèn)題的創(chuàng)新能力,也拓寬了國(guó)際化科研視野。本項(xiàng)成果的發(fā)表,標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)在智能規(guī)劃方向形成了持續(xù)創(chuàng)新的良性循環(huán),也體現(xiàn)了我校通過(guò)高水平平臺(tái)建設(shè)與學(xué)科交叉,在服務(wù)國(guó)家海洋戰(zhàn)略與培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才方面取得的扎實(shí)成效。