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Chassisregelung für überaktuierte planetare Explorationsrover in weichem Sand

Barthelmes, Stefan and Bals, Johann (2018) Chassisregelung für überaktuierte planetare Explorationsrover in weichem Sand. 52. Regelungstechnisches Kolloquium in Boppard, Boppard, Deutschland.

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Abstract

Der Einsatz von planetaren Explorationsrovern in schwierigem, unbekanntem Terrain erfordert eine robuste Lokomotion. Zu diesem Zweck werden meist alle Räder einzeln angetrieben und mehrere individuell gelenkt. In Pfadfolge- oder Autonomiealgorithmen ist dagegen eine Bewegungsvorgabe durch drei Größen üblich. Für die Bewegungsausführung durch einen Chassisregler ergibt sich daraus je nach Anzahl der Antriebs- und Lenkaktoren eine Überaktuierung des Systems. Zur regelungstechnischen Nutzung der Überaktuierung wird ein Regler vorgestellt, der aus einer Systemebene, einer Allokation und einem Schätzer besteht. Auf Systemebene werden benötigte Kräfte aus Vorsteuerung, Kompensation und Beschleunigungsfehler berechnet. In der Allokation werden die berechneten Kräfte dann auf Antriebsmomente und Lenkwinkel umgesetzt. Zur Berücksichtigung verschiedener Effekte werden vom Schätzmodul in Echtzeit Größen bereitgestellt. Es stellt sich heraus, dass die Terramechanik, also die Interaktion zwischen Rad und Boden, eine besondere Rolle spielt. Um dem Rechnung zu tragen wurde ein echtzeitfähiges Bodenkontaktmodell für weichen Sand entwickelt, welches ebenfalls vorgestellt wird. Für Regler und Bodenmodell werden Ergebnisse aus der Simulation und auch erste Ergebnisse aus dem Labor gezeigt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/121818/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Chassisregelung für überaktuierte planetare Explorationsrover in weichem Sand
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Barthelmes, StefanStefan.Barthelmes (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9619-5639
Bals, JohannJohann.Bals (at) DLR.deUNSPECIFIED
Date:February 2018
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:planetare exploration; explorationsrover; mobile roboter; chassisregelung; control allocation
Event Title:52. Regelungstechnisches Kolloquium in Boppard
Event Location:Boppard, Deutschland
Event Type:national Conference
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Technology
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Research theme (Project):R - Project Morex
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of System Dynamics and Control > Space System Dynamics
Deposited By: Barthelmes, Stefan
Deposited On:11 Oct 2018 11:37
Last Modified:31 Jul 2019 20:19

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