仪器仪表学报

作者：赵子弈，朱利丰，宋爱国

单位：赵子弈,1.东南大学仪器科学与工程学院,,朱利丰,1.东南大学仪器科学与工程学院,,宋爱国,1.东南大学仪器科学与工程学院,

关键词：风化层采样;地外探索;采样机械臂;自主避障;导纳控制

基金：电子学会-腾讯 Robotics X犀牛鸟专项研究计划项目资助

由于地外天体风化层环境的不确定性，执行浅层钻取采样任务时易受到潜在障碍物的干扰，而对于采样时感知环境并进行机构姿态调整的研究相对较少。为提高采样成功率、改善作业时末端机构受力情况，提出了一种应用于地外风化层采样任务的机械臂自主避障控制方法。设计了能够辅助旋转避障与平移探进的三自由度机械臂，并进行了运动学分析。通过搭载三维力传感器获取采样器受力信息，结合导纳控制与旋转避让进行障碍规避。为验证方法可行性，进行了多组仿真实验和实物实验。实验结果表明，所提出的方法能够有效帮助采样器避让障碍物体，显著减小了作业阻力，X、X三方向最大受力的改善分别达到46.7%、57.0%、64.9%，改善了常规柔顺方法应用于浅层钻取时易受干扰的不足。

来源：2023年第7期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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