一种基于免疫主体的水下机器人环境感知方法

摘要

本发明属于水下机器人技术领域，特别涉及一种可用于解决水下机器人及其他水下潜器设备周围环境监测、监控、危险信息处理、避障等问题的水下机器人环境感知方法。本发明包括如下步骤：将免疫主体与水下机器人结构映射；监测主体在初始状态获得环境知识，对所监视范围内的异常情况进行探测；免疫通信主体发送信号给危险识别主体；免疫应答主体执行对危险信号的处理，消除危险情况。本发明对于水下环境信息处理更加灵活多变，克服现有的依赖传统数学模型、信号处理、电子及传感器信息处理方法缺乏适应复杂多变的环境条件的缺陷。突破传统水下机器人环境感知方法的局限，使水下机器人环境感知能力更有效、灵活。

主权项

1.一种基于免疫主体的水下机器人环境感知方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将免疫主体与水下机器人结构映射,模型中由n个免疫主体ImA组成免疫主体集合ImA={ImA₀,ImA₁,...,ImA_n-1}，n=4，ImA₀为免疫监测主体，ImA₁为免疫通信主体，ImA₂为危险识别主体，ImA₃为免疫应答主体；（2）监测主体ImA₀在初始状态获得环境知识，对所监视范围内的异常情况进行探测，当监测到水下环境状况变化时，通过免疫通信主体ImA₁发送信号给危险识别主体ImA₂；（3）预存危险环境模式集Y={y₁,y₂,...,y_j,...,y_n}，y_j为第j个环境模式，j=1,2,...,n，n为模式个数，信号表示为X(t)={x₁(t),x₂(t),...,x_i(t),...,x_m(t)|t=k}，x_k(t)为感知信号，m为经滤波和融合后表示成模式信号数，免疫通信主体ImA₁发送信号给危险识别主体ImA₂，如果经危险识别主体ImA₂判断x_i(k)有较大概率属于异常危险状况，则学习并记忆该情况，更新危险知识库，作为经验指导以后免疫识别主体处理类似情况，以备二次应答；如果表明知识库内有相应解决方案；（4）危险识别主体ImA₂识别出危险信号后，免疫应答主体ImA₃执行对危险信号的处理，消除危险情况。