面向模块化太空机器人可靠装配的自元认知末端执行器对齐控制器

模块化机器人提供了实现月球任务所必需的可重构性和容错能力，但需要能够适应真实世界扰动的安全自适应控制器。我们在Motion Stack中构建的硬件无关 actuators 同步技术基础上，开发了新的控制器通过动态超球夹来强制执行自适应速度限制。该控制器仅依赖实时末端执行器和目标姿态测量，调整其平移和旋转速度限制，以确保平滑、稳定的对齐而无突发运动。我们实现了两种变体：一种离散、基于步骤的版本和一种连续、基于速度的版本，并在JAXA的月球环境模拟器中测试了两个MoonBot机械臂。现场试验表明，基于步骤的变体产生高度可预测、低摆动的运动，而连续变体收敛更快，保持毫米级的位置精度，且两种方法在机械臂之间都能保持稳健，包括不同机械瑕疵和感知噪声（如背隙和弹性变形）。这些结果凸显了该机器人无关框架在恶劣条件下实现自主自装配和重构的灵活性和鲁棒性。