基于SD*lite的月球车任务规划算法

月球车任务规划是在给定初始位置和目标位置,满足月面地形约束、工作模式约束以及能量约束的前提下,规划出月球车最优的路径。设计了一种月球车任务规划的模型,提出了一种基于SD*lite算法的规划器,在原有SD*lite算法的基础上进一步考虑了对可用资源的限制;它可以协助月球车在考虑太阳能帆板的能量约束的条件下,合理避障最终达到目标点,使规划的轨迹更符合实际。     

基于再生核理论的月球车轨迹跟踪控制*

针对平整坡面上行驶的月球车,研究了基于再生核理论的月球车轨迹跟踪控制新方法.它是基于描述月球车运动的动力学模型方程,对有限时间内的期望轨迹进行采样;利用再生核方法,数值求解控制参数,从而实现月球车期望轨迹的跟踪控制.该方法计算量小、方法简单、精度高,且可实现任意的非线性曲线的期望轨迹追踪.数值实验验证了该方法的正确性和有效性.     

为月球车低能耗越障的摇臂悬架参数多目标优化

为满足月球车能耗低、重量轻的使用要求,基于月球车的越障工况,以各驱动电机能量消耗为目标函数,对月球车的摇臂悬架参数进行了优化,并建立了摇臂悬架参数模型。分析了月球车越障通过性条件,建立了悬架参数多目标优化的数学模型。采用极大极小值法,将多目标函数统一成单目标函数,利用序列二次规划法(SQP)进行优化分析,得到了悬架参数的优化值。结果表明,越障时电机能量消耗明显降低。     

重力不同引起的载人月球车操纵差异分析

为分析月球与地球重力差异对驾驶员所带来的操纵影响,推导了载人月球车操纵动力学方程.基于径向基神经网络和间接逆模型的训练方法,建立以行驶轨迹为输入、驾驶员操纵转角为输出的载人月球车操纵动力学逆系统.采用两种不同类型的间接对比形式,包括地球重力条件下重复月面行驶的轨迹路线和月球重力条件下重复地面行驶的轨迹路线.将正弦函数和斜坡阶越函数作为驾驶员操纵输入,获得月球或地球重力条件下的行驶轨迹,并利用逆系统求解得到不同重力条件下行驶相同轨迹时驾驶员的操纵转角.结果表明,驾驶员在月球重力条件下需要做出更大的操纵转向角度、更快的操纵转向速度、更高的操纵转向变换频率,并且在月球重力条件下更不容易重复地球重力条件下的相同行驶轨迹.这说明载人月球车在月球重力条件下的操纵性能较差.     

月球车车载机械臂的研究进展及关键技术探讨

本文概述国内外用于深空探测的车载机械臂的进展情况,分析月球车车载机械臂的工作环境及设计时的约束条件,结合具体研究工作,提出月球车车载机械臂的关键技术。     

多级模糊控制的月球车避障研究

针对月球车这个MIMO系统,考虑其在未知环境下的避障问题,设计了一个多级模糊控制器,将输入变量分组设计子模糊作为第1级,再将第1级的输出作为第2级的输入变量设计第2级子模糊系统,最后控制系统输出平移速度和角速度。这样就避免了常规模糊系统中规则数目过大和设计繁琐问题,提高了整个控制系统的性能。该控制器模糊规则数量少,控制方法简单,响应速度快。最后的实验证明了该方法的有效性。     

转向盘式六足机器人设计及全方位运动控制

基于转向盘的全方位步行机器人综合了腿式机器人与车辆方向盘的结构特征,为了对其运动性能及运动控制进行系统研究,介绍了该机器人的设计思想、机构特色及运动原理.建立了该机器人的等效操作臂模型,给出操作臂的雅克比矩阵,推导出操作臂在关节空间和笛卡尔空间下的动力学方程,以此给出了转向系统的非线性闭环控制模型.基于Adams与Matlab/Simulink对机器人全方位运动进行了PID联合控制仿真,并对样机模型进行了实验研究.结果表明:转向盘式步行机器人在全方位运动控制方面灵活性好,方向精度高,控制简单可靠.     

HIT-1型月球车的运动学分析

为解决轮式移动机器人在崎岖地形中的运动问题，提出了基于摇杆-转向架的带有弹簧和移动滑块的月球车运动学分析方法，在此基础上详细分析了HIT-l型月球车的3D运动机制，推导了月球车的正向运动和反向运动求解．通过使用弹簧和关节滑块改变车体的质心分布，可加强车体运动重构性，提高车体的牵引力，有效地规划和控制月球车的动作．     

基于SAM的模糊神经网络的月球车运动规划及控制模型

月球车运动规划与控制的最大特点就是月面地形的非结构化,无法建立精确的数学模型。为了用环境建模与分析方法来研究月球车运动规划与控制的连续性、稳定性及可达性,进而在理论上证明行为控制的可行性。结合凸组合的性质,提出应用混合学习算法的基于SAM的模糊神经网络系统,并给予仿真分析。     

金属基复合材料国家重点实验室在探月工程中做出重要贡献

正作为我国探月二期工程的主任务,"嫦娥三号"探测器是我国航天器首次在地球以外天体实现软着陆和巡视探测活动,是探月工程"绕、落、回"三步走中承前启后的关键一步。金属基复合材料国家重点实验室(上海交通大学)为我国探月工程研制了多种高性能铝基复合材料及构件,并成功应用于"玉兔号"月球车的移动分系统和"嫦娥三号"光学系统,