深空环境认知与空间具身智能：面向月球/小行星探测及空间站等在轨作业环境，研究极端条件下深空非结构化环境感知与重建、融合物理过程与拓扑关系的空间数字孪生、面向链式操作任务的具身智能与虚实迁移。
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面向月球/小行星探测及空间站等在轨作业环境，攻克极端条件下的场景结构化重构与物理过程推演，构建面向空间机器人的具身环境模型，支撑自主巡检与灵巧操作。
极端条件下深空非结构化环境感知与重建：针对极端光照、数据稀缺且无外部基准等挑战，研究星表多尺度形貌认知、地质构造的拓扑提取，以及高精度三维结构化重建与精准定位。
融合物理过程与拓扑关系的空间数字孪生：构建空间大型设施（涵盖系统-部件-连接拓扑）的结构化孪生模型；模拟小行星撞击、碎裂及星表物质抛射等物理过程的链式演化规律。
面向链式操作任务的具身智能与虚实迁移：将空间机器人身体图式与任务时序链引入环境表达，建立可视、可达、可操作的具身模型，支撑空间机械臂的位姿估计、任务预演与虚实迁移。