論文の概要: Path-Following Control and Terramechanics Analysis for Planetary Rovers Under Wheel-to-Wheel Traction Asymmetry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.38715v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 00:50:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-01 18:57:26.912812
- Title: Path-Following Control and Terramechanics Analysis for Planetary Rovers Under Wheel-to-Wheel Traction Asymmetry
- Title（参考訳）: 車輪と車輪の非対称性下における惑星ローバーの経路追従制御とテラメカニクス解析
- Abstract要約: 本稿では,モデルフリーな経路に対する制御戦略を提案する。
これは、変形可能なゆるい地形を航行するスキッドステアリング惑星ローバーの減速にのみ依存している。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.53956848194428
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This paper proposes a control strategy for path following that is model-free and relies solely on deceleration for skid-steering planetary rovers navigating deformable loose terrain under continuously imposed traction asymmetry. While conventional controllers that are based on kinematics frequently cause slip-sinkage entrapment by accelerating the wheels during path correction, the proposed approach prevents this failure by setting an upper limit on the maximum commanded velocity. Heading correction is achieved solely through the selective deceleration of the outer wheels, which are located on the outside of the turn, driving them into a negative slip regime to act as a mechanical anchor. The system was evaluated using the four-wheel independent-drive rover EX1 under an asymmetric wheel configuration with different left and right grouser heights that induces significant deviations from the path. Experimental results demonstrate that this deceleration-only control successfully suppresses accumulated lateral drift across various velocity regimes up to 0.7 m/s without causing sinkage. Crucially, direct force measurements from onboard multi-axis sensors provide important empirical evidence of the underlying terramechanics, proving that the targeted deceleration establishes dynamic load equalization across the chassis and completely restores the native thrust capability of the opposite driving wheel.
- Abstract（参考訳）: 本稿では, モデルフリーであり, 連続的なトラクション非対称性の下で変形可能なゆるい地形を航行するスキッドステアリング惑星ローバーの減速にのみ依存する経路追従制御戦略を提案する。
運動学に基づく従来の制御器は、経路修正中に車輪を加速させることでスリップ・シンカ・エントラップメントをしばしば起こすが、提案手法は最大指令速度に上限を設定することにより、この故障を防止する。
ヘッド補正は、回転の外側に位置する外輪の選択的減速によってのみ達成され、機械的アンカーとして機能する負のスリップ状態へと誘導される。
このシステムは4輪独立駆動ローバーEX1を用いて左右のグライザーの高さの異なる非対称なホイール構成で評価され、経路からかなりのずれが生じた。
実験結果から, この減速のみの制御は, 沈下を生じさせることなく, 最大0.7m/sまで, 様々な速度系に蓄積した横方向のドリフトを効果的に抑制できることが示唆された。
重要なことに、搭載された多軸センサからの直接力測定は、基礎となるテラメカニクスの重要な実証的な証拠となり、目標の減速がシャシー全体にわたって動的荷重の等化を確立し、反対の駆動ホイールのネイティブ推力を完全に回復することを証明する。
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