面向带铰接悬架系统漫游车的快速近似间隙评估
机器人学
2022-06-10 v2
摘要
我们提出了一种轻量级车体-地形间隙评估算法，用于 NASA 火星 2020 漫游车的自动路径规划。地外路径规划因地形崎岖与计算资源严重受限而极具挑战。在杂乱和/或不平坦地形上的路径规划需要以较小间隔对所有候选路径进行重复安全检查。预测漫游车未来状态需要模拟车辆在地形上的沉降，这涉及在几何约束下的迭代非线性优化逆运动学问题。然而，此类昂贵计算对于慢速航天器计算机（如 Curiosity 火星漫游车与即将到来的火星 2020 漫游车所用的 RAD750）而言难以实现。我们提出近似间隙评估（ACE）算法，其在无迭代计算的情况下获得车辆间隙、姿态与悬架角度的保守界限。它通过对给定地形下每个车轮可能达到的最低与最高高度进行估计，并计算与这些极端车轮高度相关的最坏情况车辆构型来获得这些界限。这些界限保证为保守的，从而确保自主导航期间的车辆安全。ACE 计划作为火星 2020 漫游车新型车载路径规划器的一部分使用。本文详细描述该算法，并通过实验验证我们所声称的保守性与快速计算。
引用
@article{arxiv.1808.00031,
title = {Fast Approximate Clearance Evaluation for Rovers with Articulated Suspension Systems},
author = {Kyohei Otsu and Guillaume Matheron and Sourish Ghosh and Olivier Toupet and Masahiro Ono},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.00031},
year = {2022}
}