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作者：王帅;高志福;徐红丽;茹敬雨;
单位：东北大学机器人科学与工程学院;
摘要：针对海洋监测、海洋垃圾清理、搜索救援及资源探测等任务，为在资源受限的环境下实现高效智能作业，研究并开发了一种“三位一体”海空协同机器人系统。该系统综合运用了无人艇（unmanned surface vessel,USV）、无人机（unmanned aerial vehicle,UAV）、水下机器人（autonomous underwater vehicle,AUV）和地面站的先进技术，形成了一套完整的海空协同作业解决方案。首先，在USV上设计了一种用于水面USV自主布放与回收微小型AUV的机构；其次，在AUV设计方面，采用开源的BuleROV框架和PNP位姿解算的方式实现与USV的自主对接；在UAV设计方面，Pixhawk飞控板与树莓派4B的结合，不仅强化了系统的处理能力，而且通过Pymavlink协议实现了高效的机载计算与通信。湖试验证阶段，模拟了实际作业场景，验证了UAV与USV的协同作业流程，以及AUV与USV对接实验，包括目标检测、信息传递、路径规划、PNP位姿解算和目标收取等关键环节。试验结果表明，系统能够有效地完成预定任务，展现出良好的稳定性和可靠性。
关键词：无人艇;;海空协同机器人;;深度学习;;自主对接
基金资助：国家自然科学基金-青年科学基金项目(62303099);; 辽宁省科技计划联合计划(基金)项目(2023-MSBA-071);; 中央高校基本科研业务费-培育项目(N2426004)
