张 扬,邱舒霞

【摘 要】：针对水下作业机器人在不确定海流环境中能量受限、多目标耦合的路径规划难题，提出一种改进多目标粒子群算法。算法构建“海流－地形－障碍”统一三维栅格模型，将海流预测误差与障碍物边界感知偏差表征为区间数，并设计路径长度、能耗、危险度与平滑度四维目标函数。通过自适应惯性权重和混沌扰动速度更新机制，结合区间占优排序与拥挤距离协同的外部存档策略，实现兼顾不确定性的快速收敛。Matlab仿真结果表明：与NSGA-II和标准MOPSO相比，HV指标提升27.4%，能耗降低56.6%，路径平滑度提高31%，验证了算法的有效性和鲁棒性。

【关键词】：水下作业机器人；路径规划；多目标粒子群优化；能耗优化

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