非協調ターゲットに対する自律的動的ドッキングメカニズムのポーズ検出とドッキング制御

目的 本研究は、ドッキングメカニズムとロッキングメカニズムの間のランダムな動きと非協調の問題に対処することを目的とし、知覚、計画、運動制御を統合した包括的な動的ドッキング制御アーキテクチャを提案します。 設計/方法論/アプローチ まず、提案された動的ドッキング制御アーキテクチャは、レーザーセンサーと電荷結合素子カメラを使用してターゲットのポーズを認識します。センサーデータは高次元のポテンシャルフィールド空間にマッピングされ、検出ノイズによる干渉を減少させるために融合されます。次に、ドッキング経路計画のために多次元空間に基づく新しいポテンシャル関数が開発され、これによりスチュワートプラットフォームに基づくドッキングメカニズムはロッキングメカニズムのターゲット軸に迅速に収束することができ、ドッキング状態の適応性と終端ドッキング精度が改善されます。最後に、最終段階での正確な追跡と柔軟なドッキングを実現するために、システムは自己インピーダンスコントローラーと計画された軌道に基づくインピーダンス制御アルゴリズムを組み合わせます。 発見 大規模なシミュレーションと実験が実施され、動的ドッキングシステムとその制御アーキテクチャの有効性が検証されました。その結果、ターゲットがランダムに移動しても、システムは正確で安定し、柔軟な動的ドッキングを成功裏に達成できることが示されました。 独自性/価値 本研究は、地上条件下での無人車両のドッキングタスクに対する技術的指導と参照を提供できます。また、宇宙シミュレーターのドッキングなどの宇宙ドッキングミッションへのアイデアを提供することもできます。