无人船水面清洁应用中的路径规划问题

对于我们无人船水面清洁应用中的路径规划问题，同样存在着类似的任务需求，即：

（1）对于水面的障碍能够无碰撞，确保无人船的自主航行安全

（2）遍历式的路径规划，确保水面的清洁区域全覆盖

水面清洁场景下路径规划的难题

针对这两个需求，在其他移动机器人场景中，都有着一些研究工作和应用，那么对于水面清洁的场景，是否可以直接应用？答案是否定的，在实际的水面清洁场景中，存在着新的困难。常规的遍历式清洁路径规划算法将难以满足高效清扫的需求，困难主要在于以下三个方面：

1、水面漂浮物的移动性

2、水面漂浮物分布的不均匀

受风向、水域植被覆盖方式等因素的影响，在很多场景中，漂浮物在水面的分布并不是均匀的，而对于无漂浮物的区域，遍历式的清扫将影响着清扫的时间效率。

3、避障与清洁需求的平衡

在水面环境下，往往垃圾都聚集在障碍的周边，这就要求无人船贴的足够靠近才能有效清洁，但是对于现有的避障算法而言，为了保证避障过程中的安全，往往需要一个安全距离来避免机器人与障碍的碰撞。

因此，如何保证尽可能贴近障碍物，但是又不会发生碰撞，便为传统算法带来了新的挑战。

这些困难为路径规划问题带来了新的挑战，针对这些困难，我们结合最新的学术成果与对实际应用场景的理解，自主研发了新的路径规划算法。