A unified mobility and manipulation planning method under complex multidimensional constraints on the lunar surface
Abstract
月球车携带机械臂长距离移动作业是未来月球资源开发和科研站建设的重要探测模式,然而受到月面复杂地形、时变光照约束和苛刻探测条件等因素影响,月球车与机械臂组合体的联合作业规划是探测中面临的重要难题.对此本文提出一种面向复杂月面作业的机器人移动与操作联合规划方法.首先通过月球车与机械臂组合体的高维状态空间建模实现在任务层级上的一体化表达,然后综合考虑障碍规避、光线遮挡和作业逻辑等约束,构建状态空间分区化的多路径转移优化模型,设计适用于大范围移动与精细操作的改进型双层A*算法,实现了高维连续状态空间的分片解耦搜索和最优移动与操作轨迹联合求解.相比于传统方法,本文方法能够有效降低高维空间的计算复杂度,快速实现移动代价最优的车臂联合路径规划.实验结果验证了本文方法的有效性,为未来月球车与机械臂组合体探测提供可行途径.
Fields of Study & Subjects
Robotic Path Planning Algorithms
AI-based Problem Solving and Planning
Reinforcement Learning in Robotics
Publication details
- Journal / source
- Scientia Sinica Technologica
- Publication date
- 6 March 2026
- Language
- EN