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摘 要
星球車移動(dòng)系統(tǒng)作為星球面探測(cè)的媒介，其關(guān)鍵技術(shù)的研究對(duì)于完善探索太空工程具有重要意義。本文主要進(jìn)行八輪星球探測(cè)車可展開移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
為實(shí)現(xiàn)星球車折疊比及相應(yīng)的功能要求，分別對(duì)組成移動(dòng)系統(tǒng)的懸架部件、車輪部件進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過準(zhǔn)靜力學(xué)分析，分析了各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)星球車越障通過性的影響。為確保八輪星球探測(cè)車越障能力滿足設(shè)計(jì)要求，求解后確定了其整體結(jié)構(gòu)尺寸。
根據(jù)所確定的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)八輪星球探測(cè)車可展開移動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括車輪部件、懸架部件。根據(jù)車輪部件獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、獨(dú)立轉(zhuǎn)向的功能要求，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置及轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)，同時(shí)采用可展開車輪新構(gòu)型設(shè)計(jì)了相應(yīng)的輪輻結(jié)構(gòu)。根據(jù)可展開懸架新構(gòu)型，對(duì)懸架部件進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 八輪星球探測(cè)車；可展開移動(dòng)系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建模
Abstract
Locomotion system of lunar rover is the medium of lunar exploration, the research of the locomotion system key technologies of lunar rover has important meaning for perfecting project of lunar exploration. The key technologies on deployable locomotion system of the eight-wheel with torsion-bar and rocker structure lunar rover are researched.
To meet the demand that the volume of lunar rover is least at folded station, and to realize the relevant function, the suspensions and wheels, which make up of the locomotion system, were designed. By the quasi-static analysis, the performance parameter expression of climbing obstacle with structure parameters was determined. The influence that each design parameter acts on the lunar rover performance of climbing obstacle is analyzed. In order to guarantee the climbing ability of eight-wheel with torsion-bar and rocker structure lunar rover to satisfy the design request, after solving the model, the structure dimension of the eight-wheel with torsion-bar and rocker structure lunar rover is made sure.
According to the structure dimension, the deployable locomotion system of the eight-wheel with torsion-bar and rocker structure lunar rover was designed, involving the wheels, the suspensions and the power for deploying the suspensions. According to the characteristic each wheel is driven and veered alone, the driving and turning devices of deployable wheel have been designed. Using the new framework of deployable wheel spoke, its structure has been designed. According to the new framework of deployable suspension, the whole structure of the deployable suspension parts has been designed.
Keyboard lunar rover, deployable motion system, physical design, modeling,
目 錄
摘 要
Abstract
第1章 緒論 1
1.1 課題背景及研究意義 1
1.2 行星車移動(dòng)系統(tǒng)概述 2
1.2.1 不可展輪式移動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 可展開輪式移動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 5
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容 8
第2章 可展開移動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9
2.1 引言 9
2.2 移動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本型式 9
2.3 可展開懸架結(jié)構(gòu) 10
2.3.1 可展開懸架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 10
2.3.2 可展開懸架展開方案確定 10
2.4 可展開車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
2.5 本章小結(jié) 13
第3章 可展開移動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì) 14
3.1 引言 14
3.2 由結(jié)構(gòu)參數(shù)表征的地形通過條件 14
3.2.1 通過崎嶇地形臨界條件 15
3.2.2 通過坡狀地形失效條件 15
3.3 由結(jié)構(gòu)參數(shù)表征的越垂直障礙條件 18
3.3.1 兩個(gè)前車輪同時(shí)越障 18
3.3.2 兩個(gè)中前輪同時(shí)越障 19
3.3.3 各輪越過垂直障礙能力評(píng)價(jià) 21
3.3.4 越過壕溝的能力 21
3.3.5 移動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)確定 21
3.4 本章小結(jié) 22
第4章 可展開移動(dòng)系統(tǒng)車輪部件設(shè)計(jì) 23
4.1 引言 23
4.2 可展開移動(dòng)系統(tǒng)概述 23
4.3 車輪部件及其驅(qū)動(dòng) 23
4.3.1 驅(qū)動(dòng)方案確定 24
4.3.2 可展開車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
4.4 本章小結(jié) 26
第5章 可展開移動(dòng)系統(tǒng)三維建模 27
5.1 三維建模軟件簡(jiǎn)介 27
5.1 可展開移動(dòng)系統(tǒng)三維建模 27
5.3 本章小結(jié) 28
第6章 結(jié)論 29
參考文獻(xiàn)
致 謝
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
月球是距離地球最近的自然天體，蘊(yùn)藏大量的礦產(chǎn)資源，是人類飛離地球進(jìn)行深空探測(cè)的第一站，也是理想的天然空間中轉(zhuǎn)站。月球所具有的巨大經(jīng)濟(jì)、政治和軍事價(jià)值使得月球探測(cè)成為人類一直關(guān)注的焦點(diǎn)。在經(jīng)歷了第一次美蘇探月高潮以后，月球探測(cè)沉寂了20年，1986年美國(guó)提出的“重返月球、建立月球基地”設(shè)想，揭開了新一輪探月高潮的序幕。俄羅斯、日本、歐洲空間局、印度等國(guó)家和組織也紛紛宣布要進(jìn)行月球探測(cè)。作為一個(gè)航天大國(guó)， 2000年11月22日中國(guó)發(fā)布了《中國(guó)的航天》白皮書，明確提出未來10年將開展深空探測(cè)研究，重點(diǎn)開展月球探測(cè)。2004年中國(guó)正式啟動(dòng)了探月“嫦娥工程” [1]。