論文の概要: Integrated Design and Reproducible Feasibility Analysis of a Four-Wheel Rover with Packet-Commanded Imaging, LiDAR Ranging, and Learning-Assisted Target Recognition
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.36816v1
- Date: Tue, 27 Oct 2026 08:19:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-29 04:15:49.244753
- Title: Integrated Design and Reproducible Feasibility Analysis of a Four-Wheel Rover with Packet-Commanded Imaging, LiDAR Ranging, and Learning-Assisted Target Recognition
- Title（参考訳）: Packet-Commanded Imaging, LiDAR Ranging, and Learning-Assisted Target Recognition を用いた四輪ローバーの総合設計と再現性解析
- Abstract要約: 本研究では,2027年のNASA人間探査ローバーチャレンジの高学級遠隔操作部門を対象とした,四輪教育用ローバーの統合的再現可能な設計評価法を開発した。
このアーキテクチャは、商用のディファレンシャルドライブコントロール、独立して車輪キャリア、別々のドライブとタスクバッテリ、および受信したイメージングとレンジのコマンドを実行するRaspberry Piベースのサブシステムを組み合わせる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This study develops an integrated, reproducible design assessment for a four-wheel educational rover intended for the high-school remote-control division of the 2027 NASA Human Exploration Rover Challenge. The architecture combines commercial differential drive control, independently sprung wheel carriers, separate drive and task batteries, and a Raspberry Pi-based subsystem that executes received imaging and ranging commands. The analysis reconciles component lists with dimensioned computer-aided design views, derives mobility and electrical constraints, and connects sensor geometry to command execution. At the estimated mass of 10.919 kg, a 215 mm wheel rotating at 200 RPM produces a theoretical rolling speed of 8.105 km/h; consequently, the nominal motor label does not establish compliance with an 8 km/h design ceiling. A steady 20-degree climb requires at least 1.255 newton-meters per wheel under an assumed rolling-resistance coefficient of 0.10 and equal torque sharing. At 50 ft, an ideal 12-inch feature spans approximately 71 pixels across a full-resolution Camera Module 3 Standard image, while a 1-degree pointing error displaces the ranging ray by approximately 266 mm. An executed synthetic benchmark compares color-geometry rules and two linear support-vector classifiers on 2,400 generated board crops with scene-disjoint evaluation. A separate reference command executor is checked using mocked hardware. These software results and analytical sensitivities support a testable development plan; the study does not report physical rover trials. The principal contribution is a traceable connection between component choices, failure mechanisms, quantitative design limits, and reproducible verification tasks.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,2027年のNASA人間探査ローバーチャレンジの高学級遠隔操作部門を対象とした,四輪教育用ローバーの統合的再現可能な設計評価法を開発した。
このアーキテクチャは、商用のディファレンシャルドライブコントロール、独立して車輪キャリア、別々のドライブとタスクバッテリ、および受信したイメージングとレンジのコマンドを実行するRaspberry Piベースのサブシステムを組み合わせる。
この分析は、部品リストをコンピュータ支援設計ビューで整合し、モビリティと電気的制約を導出し、センサー幾何学を命令実行に接続する。
推定質量は10.919kgで、200 RPMで回転する215mmの車輪は理論的な回転速度8.105 km/hを発生させるため、名目上のモーターラベルは8 km/hの設計天井に準拠していない。
安定した20度クライミングは、0.10の転動抵抗係数と等トルク共有の仮定の下で、少なくとも1輪あたり1.255ニュートンメートルを必要とする。
50フィート(約50フィート)の理想の12インチ機能は、フル解像度のカメラモジュール3の標準画像で約71ピクセルにまたがり、1度のポインティングエラーでレンジの光線が約266mmずれる。
実行済みの合成ベンチマークでは,2,400生成基板作物のカラージオメトリ規則と2つの線形サポートベクター分類器を比較し,シーン不随性評価を行った。
別個の参照コマンドエグゼキュータは、モックハードウェアを使用してチェックされる。
これらのソフトウェアの結果と分析感度は、テスト可能な開発計画を支持するが、この研究は物理的なローバー試験を報告していない。
主な貢献は、コンポーネントの選択、障害メカニズム、量的設計制限、再現可能な検証タスクの間のトレーサブルな接続である。
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