行星探索与建设中移动机械手的最优全身轨迹规划
机器人学
2024-05-24 v1
摘要
空间机器人技术面临着由能源和计算资源限制、环境复杂性以及所采用平台复杂性带来的独特挑战。在控制中心，离线运动规划是计算考虑系统约束的优化轨迹的基础。平滑运动、碰撞和禁飞区避免、目标可见性和能耗都是生成可行和最优规划需要考虑的重要因素。当使用移动机械手(地面、空中)时，基座和手臂的运动通常是分开规划的，最终导致次优解。我们提出了一种基于离散动态规划(DDP)和最优插值的最优全身规划器(OptiWB)。利用运动学冗余来避免碰撞和禁飞区，并改善机载摄像头的目标照明和可见性。该规划器在ROS(机器人操作系统)中实现，与3DROCS接口，3DROCS是欧洲空间局(ESA)用于支持行星探索表面任务的多个程序中的任务规划器，也是ExoMars火星车规划软件的一部分。所提出的方法在ESA的Analog-1 Interact火星车的简化版本上进行了测试，该火星车是一个安装在四轮非完整平台上的7自由度机械臂。
引用
@article{arxiv.2405.14363,
title = {Optimal Whole Body Trajectory Planning for Mobile Manipulators in Planetary Exploration and Construction},
author = {Federica Storiale and Enrico Ferrentino and Federico Salvioli and Konstantinos Kapellos and Pasquale Chiacchio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14363},
year = {2024}
}