适用于月球车的可伸缩叶片复式步行轮的研究

发布时间：2024-06-04 20:39

　　月球车是月球探测工程的最重要的组成部分之一,也是完成月球探测任务所不可缺少的重要媒介。随着近年来探月工程又掀高潮,“月球车”已经成为国内外行星探测机构研究的一个热点。 行走机构的设计具有重要意义,其成功与否将直接影响到月球车执行任务的成败。面对月球表面的松软环境,传统车轮常常会因为下陷打滑严重而通过困难,甚至无法作业;而近来,新发展的步行机机构普遍存在着平顺性差、结构复杂、控制困难和造价昂贵等许多问题。 在前人研究的基础上,综合传统车轮和步行机构的优点,智能车辆课题组提出了“可伸缩叶片复式步行轮”的设计原理,结构设计方案,并在此基础上加工出了实验样轮,通过样轮的土槽实验,进一步验证设计思想的正确性。本文主要通过车辆-地面力学理论,建立车轮和月壤相互作用的力学模型,对车轮的牵引通过性进行预测,得出挂钩牵引力随滑转率变化的曲线,并分析挂钩牵引力的影响因素。另外,根据被动土压力理论,结合月壤物理参数,计算了叶片可能产生的最大挂钩牵引力,并分析了多个叶片同时作用时的车轮牵引力模型,分析表明,“可伸缩叶片复式步行轮”能够使车辆在月表松软地面运行时具有较高的通过性。

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1前苏联沙地网状轮

其具有表层承重能力低、易流动等特点。面对这种类似于松软沙地的月球表面环境，普通结构的车轮很难令人满意,有必要探索研究在松软地面上更为有效工作的新型车轮结构。§1.2国内外研究现状目前世界各国，尤其是美国、俄罗斯、日本、西德等，为了解决特殊环境下的通过性问题，研制了各式各样的新型....

图1.2日本火星探险车车轮

其具有表层承重能力低、易流动等特点。面对这种类似于松软沙地的月球表面环境，普通结构的车轮很难令人满意,有必要探索研究在松软地面上更为有效工作的新型车轮结构。§1.2国内外研究现状目前世界各国，尤其是美国、俄罗斯、日本、西德等，为了解决特殊环境下的通过性问题，研制了各式各样的新型....

图1.3火星机器人Lama锥体刚性轮

和电线等均布置在轮子内部。轮子转动时，半轴及其附属物不动而轮缘转动。在硬地面环境，主要由圆柱部分接触地面；在较软的沙地上，由圆锥部分接触地面，这时轮子降低了接地压力，减少运动阻力，提高牵引力；内部空间大，可以容纳大的器件如驱动电机，电池、传感器和控制装置。瑞士洛桑联邦技术研究所（....

图1.4瑞士EFPL研制的柔性轮美国的“勇气号”火星车轮采用整体开放性结构，轮子直径0.26m

和电线等均布置在轮子内部。轮子转动时，半轴及其附属物不动而轮缘转动。在硬地面环境，主要由圆柱部分接触地面；在较软的沙地上，由圆锥部分接触地面，这时轮子降低了接地压力，减少运动阻力，提高牵引力；内部空间大，可以容纳大的器件如驱动电机，电池、传感器和控制装置。瑞士洛桑联邦技术研究所（....

本文编号：3989147