搖臂轉向架式星球車地形估計方法

李楠++高海波++丁亮++郭軍龍++王文濤++鄧宗全

摘要：針對搖臂轉向架式星球車，提出一種基于搖臂轉向架式星球車懸架運動學信息的星球車通過區域地形估計方法.通過分析星球車懸架正逆運動學模型，提出星球車通過區域地形估計模型.本地形估計模型將車體姿態和搖臂轉角信息作為狀態輸入變量，可獲得星球車車輪與車體相對位置，從而估計出車輪下方地形.相對于用雙目相機和激光雷達地形感知方法，本方法通過車體懸架運動學信息估計地形，具有能耗低，消耗計算資源少等優點，并搭建了星球車運動學Matlab仿真平臺，在多種典型工況下，驗證了該方法的有效性，

關鍵詞：星球探測平；星球探測車；地形估計；運動學

DOI： 10.15938/j.jhust.2015.03.005

中圖分類號：TP242.3

文獻標志碼：A

文章編號：1007-2683 （2015）03-0024-05

0 引 言

在星球表面探測中，星球車用來完成對星球表面地形地貌的實地勘察、環境觀測以及攜帶相應的科學實驗儀器執行其它的探測任務.但是星球車在星球地面執行探測任務過程中，需要實時感知地形信息，以便對星球車進行運動控制和運動規劃.地形感知信息是否準確，將關系到星球車運行的速度和安全，對車體控制的實時性、魯棒性具有決定性作用.

目前，星球車對地形進行探測主要通過雙目立體視覺建立數字高程圖.該方法通過圖像處理算法對兩幅圖像中相同的點進行匹配，獲得地形上點相對于車體的空間坐標來估計地形.該方法可以獲得較大范圍……