Near optimal incremental sampling based path planning for free flying space manipulator

This thesis proposes a solution to the problem of planning the trajectory of a satellite equipped with a robotic manipulator in charge of hooking up a second client satellite. This problem, in the context of the study of On-Orbit Servicing missions and active removal of space debris, is increasing interest in sustainable and efficient future use of space. The thesis aims to define a flexible approach to the problem and to propose an algorithm for planning the motion of the robotic arm, based on an incremental definition of the trajectory through the sampling of the configuration space and guided towards the target by an optimization process.

Il presente lavoro di tesi propone una soluzione al problema di pianificazione della traiettoria di un satellite equipaggiato con un manipolatore robotico incaricato di agganciare un secondo satellite cliente. Questo problema, nel contesto dello studio di missioni di On-Orbit Servicing e rimozione attiva dei detriti spaziali sta aumentando di interesse per un uso futuro sostenibile ed efficiente dello spazio. La tesi si propone di definire una strategia flessibile di approccio al problema e di proporre un algoritmo per la pianificazione del moto del braccio robotico basato su una definizione incrementale della traiettoria attraverso il campionamento dello spazio delle configurazioni e guidata verso l’obiettivo da un processo di ottimizzazione.