模块化无人艇

异构并行自组装

面向多样对接机构布局的模块化无人艇，采用无源定位与广义并行规划算法，实现异构个体的高效协同自组装。

Zhang, Lianxin · Yang, Jiao · Yihan, Huang · Ziyou, Wang · 钱辉环

Robotics and Autonomous Systems 2026

技术优势

异构也能组装

通过广义并行自组装规划算法，不同对接机构布局的CuBoat能够高效组装成目标结构，不再要求所有个体一致。

算法泛化性强

在5种不同目标结构地图上验证了算法可行性，表明其不依赖特定构型，可应对多样组装任务。

机动性有保障

采用线性自抗扰控制（LADRC）提升全向无人艇的轨迹跟踪性能，确保自组装过程中的精确运动控制。

应用场景

• 水上机器人协同作业：多艘模块化USV可在水上自组装成更大结构，机动执行协同运输、环境监测等任务。
• 模块化机器人：CuBoat单体可加装或移除对接机构，按需构建异构团队，降低硬件成本并提高任务适应性。
• 多机器人系统：通过并行自组装算法，多个USV能高效组合能力，完成单艇无法实现的复杂水上作业。