宇宙ステーション内多脚ロボットのためのグラフベース経路・足場同時計画
Graph-Based Simultaneous Path and Foothold Planning for Multi-Limbed Intra-Vehicular Robots in Space Stations
宇宙ステーション内で作業する多脚ロボットに対し、把持可能な足場の制約を考慮して経路と足場配置を同時に計画するグラフベース手法を提案し、ISS船内モデルでのシミュレーションで有効性を示した。
著者: Masazumi Imai, Kentaro Uno, Toshinori Kuwahara, Kazuya Yoshida
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Robot-aided operations in space stations are essential for reducing the workload of astronauts and improving the efficiency of on-orbit activities. Multi-limbed intra-vehicular robots (MLIVRs) equipped with grappling end-effectors have emerged as a promising solution, as they can securely grasp pre-existing interfaces, such as handrails and seat tracks, thereby enabling stable locomotion and forceful manipulation in microgravity environments. Since graspable locations on these interfaces are spatially limited and discretely distributed, motion planning for MLIVRs must be addressed jointly with foothold planning. This paper presents a simultaneous path and foothold planning framework based on graph theory for MLIVRs. The proposed method efficiently searches for feasible stance sequences for a multi-limbed robot while satisfying manipulability constraints. The effectiveness of the proposed framework is validated through simulations in a 3D model of the International Space Station (ISS) cabin, demonstrating its capability to generate feasible and efficient locomotion plans in realistic intra-vehicular environments.
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