基于量子粒子群优化的水下机器人路径规划方法开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着海洋资源开发和海洋环境监测需求的日益增长，水下机器人作为一种重要的工具，得到了越来越广泛的应用。

水下机器人路径规划作为水下机器人技术的重要研究方向之一，直接关系到机器人的工作效率和安全性。

本选题旨在研究基于量子粒子群优化的水下机器人路径规划方法，以提高机器人在复杂海洋环境中的自主导航能力。

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路径规划领域展开了大量的研究工作，取得了许多重要的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在水下机器人路径规划领域的研究起步相对较晚，但近年来取得了显著的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.水下环境建模：建立包含障碍物、水流等因素的复杂海洋环境模型，为路径规划提供基础。

2.水下机器人运动模型：建立水下机器人的运动学和动力学模型，描述机器人的运动状态和约束条件。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验和实测验证相结合的方法。

首先，进行文献调研，了解水下机器人路径规划领域的国内外研究现状，学习相关理论知识，为研究工作的开展奠定基础。

其次，进行理论分析，建立水下环境模型、水下机器人运动模型和路径规划目标函数，为算法设计提供理论依据。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于改进量子粒子群优化算法的水下机器人路径规划方法。

该方法将量子计算的并行性和全局搜索能力与粒子群优化算法的快速收敛性相结合，能够有效解决水下机器人路径规划问题。

2.针对水下机器人路径规划的特点，对量子粒子群优化算法进行改进。

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. 熊伟,王田苗,刘涛,等.水下机器人技术发展综述[j].机械工程学报,2020,56(19):1-17.

2. 李硕,王树新.水下机器人技术现状与发展趋势[j].中国造船,2019,60(3):1-18.

3. 王晓,刘文涛.水下机器人路径规划技术研究现状与展望[j].机器人,2021,43(1):90-102.