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作者：杨本超;徐会希;吕凤天;石凯;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;辽宁省水下机器人重点实验室;中国科学院大学;
摘要：水下动态对接可帮助自主水下机器人（AUV）实现与母艇之间的水下能源补充及数据交换，提高AUV作业能力，捕获式动态对接要求AUV具有准确估计与母艇间相对位姿的能力。针对导引灯中心提取误差导致AUV相对母艇位姿估计不准的问题，提出了一种基于随机惯性权重粒子群（SIWPSO）优化算法的位姿估计方法，首先建立导引灯成像误差函数，对其优化求解取最小值得到AUV相对母艇位姿估计模型，以抑制像素中心提取误差的干扰，然后利用随机惯性权重粒子群算法解算位姿估计模型来得到最优相对位姿估计值。通过实验验证了所提出位姿估计方法的有效性，相对姿态误差在0.1°以内，相对位置误差在0.50m以内；其中各姿态角估计误差均值在2°以内，各位置估计误差均值在0.20m以内，估计精度较高，稳定性较好。
关键词：自主水下机器人;;动态对接;;位姿估计;;粒子群优化
基金资助：中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA22040103）;; 广东省重点领域研发计划（2020B1111010004）
