Исследования случаев
Технология захвата движения в разработке технологии планетоходов
Шанхайский университет Цзяо Тон
захват движения, планетоход, TAWL, система управления
TAWL

1667270482438483.jpg


Марсоходы (первый справa: Opportunity, второй справa: Curiosity) совершенствовались на протяжении годов, но все еще значительно уступают по технологиям пилотируемому шагоходу из фильма "Марсианин" (слева).

В фильме "Марсианин" Марк Дэймон управляет марсоходом, преодолевая тысячи километров по поверхности Марса, словно это обычная внедорожная экспедиция. Однако на самом деле, с использованием современных технологий, выполнение такого подвига с марсоходами, которые были доставлены на Марс, было бы невозможно. Марсоход Opportunity, который находился в эксплуатации 14 лет и 136 дней, проехал всего 45,16 километра, в то время как марсоход Courage проехал только 7,73 километра, прежде чем застрял в бункере и потерял связь с Землей в 2010 году.

Разработка планетарных роверов включает поиск способов для увеличения скорости и дальности передвижения роверов, перезарядки их энергохранилищ и избегания опасных препятствий при передвижении по чужеродным ландшафтам.

Улучшение кинематических возможностей TAWLs для игнорирования окружающих угроз

Инновация в улучшении мобильности планетарных роверов заключается в добавлении "ноги" к каждому колесу, что помогает роверу передвигаться и позволяет преодолевать более сложный рельеф. TAWL — ровер с колесами-ногами и адаптивным управлением скоростью колес, разрабатываемый командой профессора Гао Фэна из Шанхайского университета Цзяо Тон, значительно улучшает мобильность планетарных роверов. Команда использовала технологию захвата движения NOKOV при разработке и тестировании TAWL, находя новые применения технологии захвата движения в инновациях планетарных роверов.

Из-за отсутствия данных об окружающей среде внеземных планет система управления ровером, основанная на топографии планеты, является бессмысленной. Вместо этого была разработана эффективная система управления на основе собственной кинематики ровера, обеспечивающая большую адаптивность и контролируемость. Модель TAWL усовершенствовала эту систему, добавив модули распределения скорости колес (WSA), контроля крена и тангажа (RPC), управления силой контакта (CFC) и управления углом поворота колес. Эти модули уменьшают проскальзывание корпуса на неровной местности и равномерно распределяют вес на каждую нагрузку, помогая роверу поддерживать скорость и сцепление с поверхностью, а также снижая риск застревания в сложных условиях.

Технология захвата движения помогает в проведении испытаний вождения ровера.

1667270627940338.jpg

Отслеживание TAWL на испытательном полигоне системы захвата движения NOKOV.

Симуляция испытательной среды для сбора данных не менее важна, чем выбор конструкции при разработке планетарного ровера. TAWL тестировался на регулярной и нерегулярной местности на динамическом испытательном полигоне NOKOV. Камера захвата движения MARS записывает движение ровера, собирая данные, включая координаты XYZ, шесть степеней свободы, углы рыскания, крена, тангажа, углы Эйлера и другие. С установкой пяти фиксированных камер захвата движения MARS, четыре отражающих маркера на корпусе ровера позволяют камерам мгновенно передавать очень точные данные на компьютер.

Тест самоконтроля непрерывно оптимизирует контрольный модуль с использованием нескольких наборов данных захвата движения до получения желаемого результата. Согласно анализу данных, установленный в TAWL контрольный модуль с добавлением модулей RPC, CFC и WSA эффективно снизил проскальзывание ровера почти на 50%.

Эти модули доказали свою эффективность в улучшении общего контроля мобильности.

1667270735245498.jpg


Данные показывают, что контрольный модуль эффективно снижает проскальзывание ровера.

«Записывать каждое действие и отображать его в цифровом виде». Это специализация системы захвата движения NOKOV в научных исследованиях и разработках. Мощные аппаратные конфигурации и профессиональные инженерные реализации способствуют продвижению научных экспериментов.

Ссылка:

[1] Хэ Цзюнь; Сунь Яньлун; Ян Лиминь; Сунь Цзяцзе; Син Янь; Гао Фэн. Разработка и управление TAWL — ровером на колесно-ногой ходовой части с возможностью адаптации скорости колес к рельефу. Транзакции IEEE/ASME по мехатронике, 2022, 6.

[2] Хэ Цзюнь *, Сунь Яньлун, Ян Лиминь и Гао Фэн. Модельно-предиктивное управление новым колесно-ногим планетарным ровером для отслеживания траектории. Датчики, 2022, 4.

Ссылки на статьи:

Пожалуйста, свяжитесь с нами

  • Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.

    Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.

  • Объем захвата * m m m
  • Объекты для отслеживания *
  • Количество целей (необязательно)
  • Тип камеры (по желанию)
  • Количество камер (необязательно)
  • Отправить
Контакт

Свяжитесь с нами

Используя данный сайт, Вы соглашаетесь с нашими условиями, которые описывают наше использование файлов cookie. CLOSE ×