针对当前无人月球车月面巡视探测遥操作控制效率较低的问题,提出了一种基于运动预测修正和混合现实仿真技术的地月准实时遥操作控制系统总体方案.通过对月面任务操作现场进行精确三维重建和增强信息显示,实现虚实场景动态匹配;通过对月面移动机器人进行融合定位和时延运动预测,实现虚拟场景下机器人遥操作移动控制的准实时性.构建了一套混合现实月面遥操作半实物仿真试验系统,并进行了遥操作控制误差测试.结果表明,该方案实现了远程可视的、闭环的、准实时的月面移动探测遥操作控制,提高了遥操作探测效率和操控人员的体验感,实验室内遥操作
针对星球探测机器人操作难度大、控制流程复杂的问题,开发了具有力觉反馈的遥操作虚拟训练系统,包括力反馈手控器和虚拟现实系统,用于训练操作,改善控制策略.虚拟场景使用Unity3D开发,以重构机器人、控制箱及环境.引入力觉反馈以增强了临场感.通过操控反馈力实验及遥操作任务实验来评估本系统,结果表明:虚拟场景计算的反馈力准确,误差小于±0.4 N;设计的地面爬坡、翻越楼梯、避障入库及机械臂抓取等遥操作任务均可有效完成.
针对空间站废物垃圾的储放需求,提出了一种充气式垃圾舱方案,其主体结构为充气囊体,柔性可折叠,经折叠包装后发射入轨,在轨充气展开成型.研制了垃圾舱结构样机,测试了其折叠展开、密封及承内压等性能.结果表明,研制的充气式垃圾舱可柔性折叠,折叠效率高,质量轻,可充气展开为大容积密封舱,展开后具有良好的承压和密封能力,可满足垃圾投放及航天员短暂进出等期间的保压要求.充气式垃圾舱结构简单,制造和发射成本低,可实现空间站废物垃圾的单独储放,有效释放航天员生活空间,并消除废物垃圾等产生的微生物对航天员的健康威胁.