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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划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：CN120506955B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03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：202510990230.5，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划方法是由崔璨;吴森源;陈旭光;刘茜茜设计研发完成，并于2025-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明涉及深海采矿车路径规划技术领域，公开一种基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划方法，包括以下步骤：1分析深海采矿车爬坡动力学，确定深海采矿各区域的通行时间；2基于各区域确定的通行时间建立深海采矿作业环境模型；3面向深海采矿覆盖作业需求建立栅格启发函数；4在进行深海采矿作业的过程中，面向死区逃离需求改进逃脱路径规划算法，优化目标搜索机制和适应度函数，对采矿车进行点到点的智能路径规划。本发明结合改进的生物激活神经网络算法和逃生算法，能够实现在多种海底障碍物存在的情况下自主、准确且高效地完成深海采矿作业，保证了安全、节能和采矿效率。

本发明授权基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进生物激活神经网络的深海采矿车全覆盖路径规划方法，其特征是，包括以下步骤： 1分析深海采矿车爬坡动力学，确定深海采矿各区域的通行时间； 2基于各区域确定的通行时间建立深海采矿作业环境模型； 3面向深海采矿覆盖作业需求建立栅格启发函数，以改进生物激活神经网络，提高深海采矿车的覆盖作业效率； 4在进行深海采矿作业的过程中，面向死区逃离需求改进逃脱路径规划算法，优化目标搜索机制和适应度函数，对采矿车进行点到点的智能路径规划； 所述步骤1中分析深海采矿车爬坡动力学，建立深海采矿区域的通行时间的过程如下所述： 首先定义接地压力的分布规律： ； 其中：是接地压强；G是采矿车重力；B和L分别是深海采矿车履带的宽度和长度；α是坡度角； 在实际爬坡过程中，履带式深海采矿车在爬坡时重心后移，对稀软底质的最大剪切应力以及参与剪切应力进行分析，定义如下： ； 其中：τjm是实际剪切应力；是最大剪切应力；λ是小于1的缩放因子；ω是常量；jm=imx，im是履带滑移率，x是履带接地长度；km为底质剪切模量； 对深海采矿车忽略履齿作用的理论驱动力进行分析，定义如下： ； 其中：是理论驱动力；B和L分别是深海采矿车履带的宽度和长度；为底质内聚力；是接地压强；φ为底质内摩擦角；λ是小于1的缩放因子；ω是常量；im是履带滑移率；x是履带接地长度；是底质剪切模量； 计算实际驱动力与理论驱动力差值，定义如下： ； 其中，n,m是非零常量； 最终实际驱动力 定义如下： ； 在爬坡过程中，深海采矿车所受到的阻力分为地面挤压阻力和水重力分力；地面挤压阻力定义如下： ； 其中：是黏聚变形模量；是摩擦变形模量；B和L分别是深海采矿车履带的宽度和长度是纵向偏心距； 水重力分力定义如下： ； 其中：G是采矿车重力；α是坡度角； 在深海采矿车行驶过程中会受到水动力的影响，水动力Fh由水阻力和惯性力组成，定义如下： ； 其中：是水阻力系数；是采矿车的迎水面积；和分别是海流速度和深海采矿车的行驶速度；是附加质量系数；是采矿车的体积； 将上述深海采矿车受力的最终实际驱动力、地面挤压阻力、水重力分力和水动力Fh的公式带入牛顿第二定律，公式如下： ； 其中：G是深海采矿车重力，g是重力加速度系数；，dv和dt分别表示速度和时间的微分形式； 通过求解一阶线性可分离变量微分方程，得到不同坡度下深海采矿车的运行速度，然后利用下面的坡度模型公式计算不同坡度的超坡时间： ； 其中：α是坡度角；h是坡高度；vm是深海采矿车的行驶速度； 经过坡度时间的计算，将小于5°的坡度定义为平坦区域，5°到10°之间的坡度为陡坡区域，大于10°的坡度为不可行区域； 所述步骤3中面向深海采矿覆盖作业需求建立栅格启发函数的过程如下所述： A.建立覆盖状态栅格活性指标： 将已行驶的栅格状态设置为0，未行驶的栅格状态设置为500，有障碍物的栅格状态设置为‑500，定义覆盖状态栅格活动指标如下： ； B.建立距离栅格活性指标： 设置距离栅格活动指数为： ； 其中：是周围栅格点的坐标； 是当前点的坐标； C.建立转向栅格活性指标： 定义转向栅格活动指标为： ； 其中：代表从上一个坐标点指向当前坐标点的方向向量；代表从上一个坐标点指向栅格坐标点的方向向量； D.合成最终栅格启发函数： 综合考虑上述三个栅格活性指标 ，最终栅格启发函数表示为如下公式： ； 其中：分别对应三个栅格活性指标 的权重。

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