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龙图腾网获悉浙江大学;浙江大学深圳研究院申请的专利一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116520860B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310459496.8，技术领域涉及：G05D1/485；该发明授权一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法是由冀大雄;汪新伟;梅德庆设计研发完成，并于2023-04-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及水下机器人控制领域，旨在提供一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法。本发明基于视线法的思想使用了模型预测控制方法；采用计入侧向运动误差的控制策略，将原本高维的模型拆分成两个更低维的模型；提出基于加速度计和多普勒计程仪的传感器数据进行融合。本发明能够克服复杂水下环境，在存在控制约束的条件下得到最优的控制量，从而实现自主水下机器人快速平稳的控制效果；在理论上能降低计算复杂度，提高算法计算效率，保证误差的快速收敛；能够提高水下位置的估计精度，进一步提升控制性能。

本发明授权一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种自主水下机器人的计入侧移运动路径跟踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 1根据自主水下机器人的动力学模型设计两个独立的模型预测控制器，分别是前向-转向运动控制器C1和横向运动控制器C2； 2根据预先规划的自主水下机器人路径，设定航程中途经的若干个目标航点和最终航点，以及沿航程运动过程中自主水下机器人行进的横向误差阈值Δl与航角误差阈值ΔΨ； 3获取自主水下机器人的当前位置x,y和当前目标航点xk,yk，计算两者的距离L与航点切换临界半径R，判断是否已经到达当前目标航点；若到达当前目标航点，继续执行第4步；若未到达当前目标航点，则转为执行第5步； 4将当前的目标航点xk,yk与第2步中设定的最终航点进行对比，若为最终航点就结束所有任务；若不是最终航点，则按第2步设定的目标航点序列对当前目标航点的位置信息进行更新，并继续执行第5步； 5获取当前航向角Ψ、当前目标航点xk,yk和下一目标航点xk+1,yk+1的具体位置信息的数据，同时计算当前的横向误差dl和航向角误差dΨ；若横向误差和航向角误差均小于设定的阈值，则需要计算预期航向角Ψd和横向位移yd，并启用前进-转向运动控制器C1和横向运动控制器C2；否则，只需计算预期航向角Ψd，并启用前进-转向运动控制器C1； 6前进-转向运动控制器C1和横向运动控制器C2根据前一步骤的判断结果，分别计算控制量；然后对各推进器发出相应控制指令，以控制自主水下机器人逼近目标航点；该步骤具体包括： a若在步骤5中判断需要启用横向运动控制器C2，则先输入预期航向角Ψd， 利用前向-转向控制器C1计算出控制量对前向推进器发出控制指令，控制当前的航向角逼近预期航向角；同时，输入预期横向位移，利用横向运动控制器C2计算出控制量对侧向推进器发出控制指令，控制当前横向位移逼近预期的横向位移； b若在步骤5中判断无需启用横向运动控制器C2，则仅输入预期航向角Ψd， 利用前向-转向控制器C1计算出控制量对前向推进器发出控制指令，控制当前的航向角逼近预期航向角； 7利用加速度计采样数据ax,ay，然后再与多普勒计程仪的采样数据vx,vy进行融合滤波，并在此基础上估计出前向位移x和横向位移y；然后返回执行步骤3； 8重复以上步骤3～7，使自主水下机器人能够在行进过程中实现运动控制和目标路径跟踪。

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