月球上的规划、调度与执行：CADRE技术示范任务
机器人学
2025-02-21 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
NASA的合作自主分布式机器人探索（Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration, CADRE）任务计划于2025/2026年飞往月球赖尔·伽玛地区，旨在演示月球表面及亚表层的多智能体自主探索。该任务将由三台机器人和一个基站组成团队，自主探索靠近着陆点附近的区域，收集用于3D重建月球表面的数据，全程无需人工干预；随后通过多静态地面穿透雷达（GPR）进行分布式感知，沿特定轨迹行驶并执行协同雷达声学测绘，以绘制月球亚表层地图。在CADRE软件架构核心处为一种新型自主、分布式规划、调度与执行（Planning, Scheduling, and Execution, PS&E）系统。该系统协调机器人间的活动，规划并执行需要多台机器人参与的任务，同时确保每台机器人热资源和电力资源均在规定范围内，遵守地面规定的睡-醒循环。该系统采用中心化规划、分布式执行范式，领袖选举机制确保单个代理失效时的鲁棒性。本文描述了CADRE PS&E系统的架构、设计原则，并报告了该系统在CADRE硬件上的验证与验证（Verification and Validation, V&V）测试结果，为月球部署做好准备。
引用
@article{arxiv.2502.14803,
title = {Planning, scheduling, and execution on the Moon: the CADRE technology demonstration mission},
author = {Gregg Rabideau and Joseph Russino and Andrew Branch and Nihal Dhamani and Tiago Stegun Vaquero and Steve Chien and Jean-Pierre de la Croix and Federico Rossi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14803},
year = {2025}
}
备注
To be presented at AAMAS 2025