于晓强，郭继峰，赵毓，颜鹏

哈尔滨工业大学 航天学院，哈尔滨 150002

在中国嫦娥四号探月工程中，玉兔二号月球车成功实现了人类首次在月背的巡视探测任务，掀开了人类探索月球的新篇章。在月球探测任务中，月球车(也称月面巡视机器人)作为任务的执行体，其能力的大小直接关乎探测任务的效率及成功性。美国阿波罗计划中的月球车已经初步具备自主能力，但还是以航天员的驾驶为主，仍处于人机配合的阶段[1]。中国玉兔二号月球车同时具备地面遥控和自主导航移动能力，其可以通过自身搭载的传感器感知周围环境并进行自主路径规划。美国正在开展高级月面巡视机器人的研究，包括全地形六角形地形探测者计划(The All-Terrain Hex-Limbed Extra-Terrestrial Explorer, ATHLETE)[2]、空间探索飞行器(Space Exploration Vehicle)[3]等，旨在开发具备高自主、全地形及大范围转移能力的巡视机器人，以支持未来月球基地的建设计划。月面巡视机器人的自主移动及探测能力无疑会给月球探测提供了更加自主鲁棒的探测模式，同时也极大提高了月球探测的效率。

在增加巡视机器人自主探测能力的同时，必须要考虑对其安全性的影响。美国“勇气号”火星车曾因车轮陷入沙地而导致无法移动，最终于2011年3月彻底失联。这说明巡视机器人的安全性是其探测任务成功与否最重要的因素，必须在自主探测过程中保证巡视机器人的安全可靠性，使其尽量远离危险区域，维持巡视机器人长期稳定的工作。

路径规划技术作为月面巡视机器人自主探测最重要的环节之一，其规划结果直接影响了探测任务的效率与安全性，受到了国内外研究人员的广泛关注。……