月面采样机械臂动态任务规划方法研究

摘要：

由于月面着陆姿态、工作环境和机械臂变形等多种不确定因素影响,月面采样机械臂的任务规划结果无法事先准确确定,对月面采样机械臂的表取采样任务规划系统的准确性、实时性和灵活性提出了较高的要求.为保证有限时间内灵活准确地进行月面采样作业任务规划,本文提出了月面采样机械臂的动态任务规划方法,设计了包括任务整体规划、采样策略规划和运动控制规划在内的三层规划体系,将复杂月面采样作业任务规划问题分解为空间约束、时序推理和运动控制三个维度分别求解.在此基础上,提出了基于改进Allen模型的时态规划方法和基于最短实时避障路径的运动规划方法,实现对采样任务过程与操作路径的动态灵活调整与快速高效规划.最后,通过机械臂月面采样过程的规划实例,对本文方法进行了验证.结果 表明,本文提出的动态任务规划方法满足了月面采样机械臂任务规划的需求,为月面采样任务提供了可靠的理论支持.

关键词：月面采样机械臂、分层任务规划、动态任务规划、时间约束模型、运动控制规划

所属期刊栏目：51

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;航天飞行动力学技术重点实验室基金资助项目;航天飞行动力学技术重点实验室基金资助项目

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1492-1506