論文の概要: Resilient Motion Planning for Free-Flying Space Robots under Actuator Failures
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.20407v1
- Date: Thu, 17 Sep 2026 13:54:15 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-20 08:55:54.295151
- Title: Resilient Motion Planning for Free-Flying Space Robots under Actuator Failures
- Title（参考訳）: アクチュエータ故障時の自由飛行型宇宙ロボットの弾性運動計画
- Abstract要約: 自由飛行ロボットは、複数のスラスタを使って宇宙を飛行する。もし1つ以上のスラスタが失敗したら、ロボットは制御権限を失い、ミッション失敗のリスクを負う可能性がある。
本稿では,宇宙におけるアクチュエータの故障を明示的に考慮した確率的,積極的,運動計画フレームワークを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.766876599536818
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Free-flying robots rely on multiple thrusters to maneuver in space. If one or more of these thrusters fail, the robot may lose control authority and risk mission failure. At the same time, their free-flying nature implies that, even in the absence of actuation, they continue along (locally) straight-line trajectories. In this work we present a probabilistic, proactive, motion planning framework that explicitly accounts for actuator failures in space. We model actuator failure modes as a Markov chain and propagate the probability of successfully reaching the goal along the planning horizon. Precomputed reachable sets evaluate the robot's capabilities of reaching waypoints under potential failures and an RRT$^*$-based planner concatenates these waypoints. The resulting algorithm maximizes the overall target-reaching probability, providing maximally resilient motion plans utilizing free-flying properties. We validate our approach experimentally on a physical free-flyer platform with injected actuator failures.
- Abstract（参考訳）: 自由飛行ロボットは、宇宙での操縦に複数のスラスタに依存している。
ひとつ以上のスラスタが故障した場合、ロボットは制御権限を失い、ミッション失敗のリスクを負う可能性がある。
同時に、自由飛行性は、アクティベーションがなくても、(局所的に)直線軌道に沿って続くことを意味する。
本研究では,宇宙におけるアクチュエータの故障を明示的に考慮した確率的,積極的,運動計画の枠組みを提案する。
我々は、アクチュエータ故障モードをマルコフ連鎖としてモデル化し、計画の地平線に沿って目標を達成する確率を伝搬する。
事前計算された到達可能なセットは、潜在的な障害の下でウェイポイントに到達するロボットの能力を評価し、RTR$^*$ベースのプランナーはこれらのウェイポイントを結合する。
このアルゴリズムは目標到達確率を最大化し、自由飛行特性を利用した最大弾性運動計画を提供する。
本手法は, 誘導アクチュエータ故障を伴う物理的フリーフライアプラットフォーム上で実験的に検証する。
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