Advance Simulation Method for Wheel-Terrain Interactions of Space Rovers: A Case Study on the UAE Rashid Rover

要約

月や火星のような地球外表面で宇宙探査機を安全かつ効率的に運用するには、車輪と地形の相互作用を徹底的に分析することが重要です。
この論文では、UAE の Rashid 探査機用の仮想車輪と地形の相互作用モデルを開発し、実験的に検証するためのアプローチを紹介します。
このモデルは、宇宙探査機の現在のシミュレーション方法の忠実度と機能を向上させ、移動システムの設計、評価、制御を容易にすることを目的としています。
提案された方法では、ホイールグローザーの特性、ホイールの滑り、緩い土壌の特性、相互作用力学などのさまざまな要因が考慮されます。
モデルの精度は、月の土壌条件をシミュレートしたテストリグのテストベッドでの実験を通じて検証されました。
具体的には、0、0.25、0.50、0.75 という異なる滑り率で月の土壌がグローザー・ラシッド探査車の車輪に作用する挙動をテストする一連の実験が行われました。
得られた結果は、提案されたシミュレーション方法が車輪と地形の相互作用挙動のより正確かつ現実的なシミュレーションを提供し、探査機の全体的なパフォーマンスについての洞察を提供することを示しています。

要約(オリジナル)

A thorough analysis of wheel-terrain interaction is critical to ensure the safe and efficient operation of space rovers on extraterrestrial surfaces like the Moon or Mars. This paper presents an approach for developing and experimentally validating a virtual wheel-terrain interaction model for the UAE Rashid rover. The model aims to improve the fidelity and capability of current simulation methods for space rovers and facilitate the design, evaluation, and control of their locomotion systems. The proposed method considers various factors, such as wheel grouser properties, wheel slippage, loose soil properties, and interaction mechanics. The model accuracy was validated through experiments on a Test-rig testbed that simulated lunar soil conditions. In specific, a set of experiments was carried out to test the behaviors acted on a Grouser-Rashid rover wheel by the lunar soil with different slip ratios of 0, 0.25, 0.50, and 0.75. The obtained results demonstrate that the proposed simulation method provides a more accurate and realistic simulation of the wheel-terrain interaction behavior and provides insight into the overall performance of the rover

arxiv情報

著者 Ahmad Abubakar,Ruqqayya Alhammadi,Yahya Zweiri,Lakmal Seneviratne
発行日 2023-08-23 21:30:20+00:00
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