深海采矿作业中,由于海底软泥稀软采矿机器人极易打滑,以及海底地形、海流等干扰,采矿机器人容易偏离预定路径。针对采矿机器人的海底作业过程中路径跟踪问题,本文设计并分析了深海采矿机器人的路径跟踪控制系统。首先建立了深海采矿机器人动力学及运动学模型,并基于模型对深海采矿机器人打滑情况进行了简单分析,其后分别采用Pure Pursuit、Stanley方法设计了深海采矿机器人路径跟踪算法,并优化提出了反正切函数的深海采矿车路径跟踪算法,其通过采矿机器人与当前目标点相对位置计算采矿机器人的目标艏向角,其后基于运动学模型建立模糊PID的艏向控制器控制采矿机器人两侧转速差值进而控制采矿机器人艏向从而使机器人按目标路径行走;同时为了防止输入过大引起打滑,基于动力学模型数值分析了采矿机器人主动轮角加速度与打滑率之间的关系,采取限制主动轮角加速度方式防止采矿机器人过度打滑;最后通过Matlab/Simulink建立系统模型对系统进行仿真分析。仿真结果表明,该控制算法能够良好的完成采矿机器人的路径跟踪任务。