摘要：由于地外天体风化层环境的不确定性,执行浅层钻取采样任务时易受到潜在障碍物的干扰,而对于采样时感知环境并进行机构姿态调整的研究相对较少。为提高采样成功率、改善作业时末端机构受力情况,提出了一种应用于地外风化层采样任务的机械臂自主避障控制方法。设计了能够辅助旋转避障与平移探进的三自由度机械臂,并进行了运动学分析。通过搭载三维力传感器获取采样器受力信息,结合导纳控制与旋转避让进行障碍规避。为验证方法可行性,进行了多组仿真实验和实物实验。实验结果表明,所提出的方法能够有效帮助采样器避让障碍物体,显著减小了作业阻力,X、Y、Z三方向最大受力的改善分别达到46.7%、57.0%、64.9%,改善了常规柔顺方法应用于浅层钻取时易受干扰的不足。

摘要：针对巡航器在地外星表的通行性分析问题,提出了一种数据驱动的算法。将通行性分析建模为语义分割问题,能够根据输入的地表多维信息显式地计算出特定巡视器在该环境中的通行性地图。同时提出绑定特定巡视器的数据集生成方法,首先通过测量特定巡视器在实验场地中的运行参数,获得该巡视器在特定位置的有向可通行性结果,然后利用该结果将无向可通行地图的计算问题转化为一个全局优化问题进行求解,从而得到更直观且便于指导路径规划的无向可通行性地图,最后将该地图与场地数据对应,生成绑定特定巡视器的数据集。为使实验更加方便快捷,提出了虚拟地表数据的过程式生成方法,设计了在虚拟环境中对特定巡视器进行可通行实验的方法,并在虚拟数据集上验证了所提算法的有效性。