2023年月第54卷第期农报学业机械doi:10.6041/j.issn.1000-1298.2023.07.008基于异构无人系统的水渠网络自主巡检路径规划陈洋1.2李李赢1.2华铁丹1,2邱权3（1.武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心，武汉430081；2.武汉科技大学机器人与智能系统研究院，武汉430081；3.北京石油化工学院人工智能研究院，北京102617）摘要：引入无人自主系统实现水渠网络智能化巡检对水利工程的建设、监控与维护具有重要意义。采用无人机、无人车协作执行水渠巡检任务时，无人机在水渠上空完成巡检工作，无人车可作为无人机的运载平台和能量补给站，有助于实现大规模水渠网络的快速自主巡检。但是，受到水渠网络、道路网络的双重约束，无人系统的路径规划面临较大困难。针对上述问题，本文以最小化完成整个巡检任务时间为目标，首先基于度约束提出了水渠网络分割方法，将巡检任务分配给无人机，使无人机在巡检各子区域时不需要起飞或降落进行充电。然后基于遗传算法为无人机和无人车计算最优运动路径。最后，通过实例验证，当无人机以速度60km/h、无人车以速度40km/h匀速工作时，按人工步行巡检速度2km/h计算，无人系统的巡检速度为人工巡检的8.4~9.8倍。关键词：水渠巡检；路网；路径规划；遗传算法中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1000-1298（2023）07-0079-09OSID:AutonomousInspectionPathPlanningofCanalNetworkBasedonHeterogeneousUnmannedSystemCHENYangLIYingHUATiedan'.21,21,2QIUQuan33(1.EngineeringResearchCenterforMetallurgicalAutomationandMeasurementTechnology,MinistryofEducation,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China2.InstituteofRoboticsandIntelligentSystems,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430081,China3.AcademyofArtificialIntelligence,BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology,Beijing102617,China)Abstract:Theintroductionofunmannedautonomoussystemstorealizeintelligentinspectionofcanalnetworksisofgreatsignificancetotheconstruction,monitoringandmaintenanceofwaterconservancyprojects.Whenunmannedaerialvehicles(UAVs)andunmannedgroundvehicles(UGV)areusedtocooperateintheinspectionofcanals,UAVscarryoutpatrolinspectionworkoverthecanals,andunmannedvehiclescanbeusedasUAVcarrierplatformsandenergysupplystations,whichishelpfultorealizerapida...
