文档解析
本文讨论了小型自主水下航行器（AUV）的开发，特别是SWAN（Submarine Wobble-free Autonomous Navigator）项目。SWAN项目旨在创建一种具有高性价比的AUV，能够进行精确路径跟踪和姿态控制，以完成水下调查和对接任务。该AUV采用单一后置推进器，通过两个轴（俯仰和偏航）进行定向，以实现机动性。推进器的动态扭矩通过可变倾斜鳍或反向旋转的桨叶来平衡。SWAN的一个显著特点是其三自由度并联机器人手腕，它提供了联合路径和姿态选择以及扭转补偿。与传统的AUV相比，SWAN通过创新的机器人驱动装置，实现了无抖动的自主导航，提高了执行任务的可靠性和效率。项目还探讨了AUV的多种移动模式和相关的控制策略，以及如何通过模型预测控制（MPC）来实现实时轨迹规划和导航。通过模拟和实验结果，SWAN项目展示了其在水下导航任务中的有效性和潜在的应用前景。
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