12、行星漫游车的仿真与未来研究重点

行星漫游车的仿真与未来研究重点

1. 核心模块的集成与调度

在行星漫游车穿越粗糙且可变形地形时，基于物理的控制算法常采用临时解决方案。这些方案效率较高，但缺乏完整的理论分析。目前，传统非完整轮式移动机器人（WMRs）的研究已取得丰硕成果，可从控制理论的角度支持漫游车控制算法的改进。不过，相关研究仍处于早期阶段，要实现基于运动学、动力学和地面力学的非完整行星漫游车的最优鲁棒力/运动混合控制，还需进一步研究。

2. 地理空间可视化

为支持超实时仿真和高保真仿真，提出了一种双层仿真架构。其实现涉及三个关键方面：虚拟漫游车、虚拟地形和轮地相互作用力学。基于此架构，开发了双层仿真软件RoSTDyn，用于分析中国玉兔号月球漫游车。

• 仿真软件

  • ROAMS ：由Yen等人开发，用于MER漫游车。
  • CLARAty ：可实现虚拟漫游车的自主运行。
  • ARTEMIS ：由Zhou等人开发，能模拟高滑移和沉陷情况下漫游车的运动，帮助评估火星漫游车在候选路径上的移动能力。
  • RSVP ：包含漫游车序列编辑器（ROSE）和HyperDrive，后者是沉浸式3D漫游车仿真，可让操作员构建详细的漫游车运动并验证其安全性。

• RoSTDyn的应用
  科学家可通