Framtida planetariska utforskningsuppdrag kommer att kräva rovers för att korsa mycket grov terräng med begränsad mänsklig övervakning. Wheel-terrain interaktion spelar en avgörande roll i grov terrain rörlighet. I detta dokument presenteras en online-uppskattningsmetod som identifierar viktiga terrängparametrar med hjälp av fordonsbaserade roversensorer. Dessa parametrar kan användas för exakt körbarhetsförutsägelse eller i en dragkontrollalgoritm. Dessa parametrar är också värdefulla indikatorer för den planetariska jordmånens sammansättning. Simuleringar och experimentella resultat visar att terränguppskattningsalgoritmen kan exakt och effektivt identifiera viktiga terrängparametrar för lös sand. Framtida planetariska prospekteringsuppdrag kommer att kräva rovers för att utföra utmanande mobilitetsuppgifter i grov terräng [S, 14, 161. De föreslagna framtida uppdragsmålen omfattar flera kilometers trafik med en hög grad av autonomi. För att uppnå dessa mål måste framtida kontroll- och planeringsmetoder ta hänsyn till roverns fysiska egenskaper och dess miljö, för att fullt ut utnyttja roverns kapacitet. Det har visat sig att samverkan mellan hjul och terrain spelar en avgörande roll för grov terrainrörlighet [l, 21. Ett fordon som färdas med lös sand har till exempel mycket olika rörlighetsegenskaper än ett fordon som färdas med fast lera. För planetariska rovers är det önskvärt att uppskatta terrängparametrar on-line, eftersom on-line uppskattning skulle göra det möjligt för en rover att exakt förutsäga traversibiliteten i angränsande terrängområden. Terrängparameteruppskattning skulle också göra det möjligt för en rover att anpassa sin kontroll- och planeringsstrategi till en given terräng [7]. Avstängning (dvs. Jordbaserad) uppskattning skulle kunna utföras, men de tillhörande kommunikationstidsförseningar är omfattande. Slutligen, on-line terränguppskattning är önskvärt för att förbättra vår förståelse av planetens ytsammansättning. Institutionen för maskinteknik, BirZeit University Palestinska Territories Många forskare har studerat metoder för att identifiera nyckel hjul-terräng interaktion modellparametrar [12, 151. I allmänhet innebär dessa metoder offlineuppskattning med hjälp av kostsam, särskild provningsutrustning. Terrängparameteruppskattning för ett benäget system har dokumenterats i [3]. Detta tillvägagångssätt använder en inbäddad treaxlig kraftsensor, som de flesta planetrovers inte är utrustade med. Uppskattning av terrainparametern för spårade fordon har föreslagits [3]. Detta tillvägagångssätt förutsätter en mycket förenklad "kraftkoefficient" modell för mark-terränginteraktion, som inte är giltig i deformerbar grov terräng. Parameteruppskattning av marsisk jord har utförts av vikingalandarna och Sojourner-rovern [lo, 111. Vikingalandarna använde manipulatorvapen för att utföra skyttegravsförsök. Sojourner rover använde roverhjulet som en bevameterliknande anordning för att identifiera jordsammanhållning och inre friktionsvinkel. Båda uppdragen använde visuella signaler och off-line analystekniker för att beräkna jordparametrar. I detta dokument presenteras en metod för on-line-uppskattning av terrängsammanhållning och inre friktionsvinkel med hjälp av fordonsbaserade roversensorer. Algoritmerna uppskattar parametrar för terrängen rover är för närvarande traversing. Algoritmen bygger på en förenklad form av klassiska terramekanikekvationer, och använder en linjär-minst kvadratskattning för att beräkna terrängparametrar i realtid. Metoden är beräkningseffektiv och lämpar sig därför för implementering på en rover med begränsade beräkningsresurser ombord. Simuleringar och experimentella resultat visar att terränguppskattningsalgoritmen kan exakt och effektivt identifiera viktiga terrängparametrar för lös sand. Syftet med identifiering av terrängparameter är att uppskatta viktiga terrängparametrar on-line med hjälp av fordonsbaserade roversensorer. Två viktiga terrängparametrar är sammanhållning, cy och inre friktionsvinkel, @. Dessa parametrar kan användas för att beräkna terrängskjuvningen
En alternativ metod för att hantera icke-flat terräng inom robotik är att anta en parametrisk modell av terrängtyper och lära sig parametrarna för modellen för att förutsäga fordonets dynamik REF.
On-line terrain parameter estimation for planetary rovers
{'venue': 'Proceedings 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.02CH37292)', 'journal': 'Proceedings 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.02CH37292)', 'mag_field_of_study': ['Engineering', 'Computer Science']}