轮式探测车被动自适应性与自由度关系分析

为设计具有自适应性能的探测车,保证轮式探测车移动机构在行驶过程中车轮与地面接触良好,研究自适应性能与单侧悬架系统及其漫游车整体所需自由度之间的关系．给出自适应性的3种分类方法,分析自适应性能对漫游车的爬坡性能、车体稳定性能及能耗特性的影响;建立具有自适应性能的探测车单轮系统数学模型并得到此系统的自由度;分别建立包含两轮、三轮及k个车轮的自适应悬架系统数学模型,分析并得到上述系统所需的自由度;分别建立在悬架对称布置和四周布置两种情况下的探测车自由度模型,并对一些具有代表性的被动自适应特性探测车自由度进行了统计和分析．研究结果表明:良好的自适应性是实现移动机构综合性能的前提条件,具有自适应性的单侧悬架系统与探测车整体所需自由度分别为1和3．该方法可为探测车悬架及车体系统构型综合时自由度的确定提供指导．     

六轮探测车多约束四边形悬架的仿马折展研究

通过分析马的形体变化,探讨马腿折叠的规律,并将其运用到六轮探测车悬架的折展研究中。以"索接纳"悬架为初始折叠构型,分析且保留其对崎岖地形的自适应性能,并提出四杆直线机构来增强其越障,尤其是翻越垂直台阶障碍的能力,形成一种多约束四边形组合悬架。对四杆直线机构进行建模分析,通过分析与车轮中心连接的杆件端点的运动轨迹,得到符合探测车尺寸约束条件的悬架各杆件尺寸,在此基础上得到悬架的折叠方案,可以实现探测车从工作状态的大体积到折叠状态小体积的变化,并且完全满足折叠比和在折叠状态下自由行驶的要求。针对折叠后的探测车,提出两种悬架展开方案,且分别对两种展开过程进行仿真分析,经过对相关参数比较分析后,选出一种使悬架具有优良展开性能的方案,使得探测车同时具有很好的折叠与展开性能。     

一种抓取月壤末端执行器的创新设计与评价

针对月壤表层采样并进行初级封装的任务目标,对表层采样机械臂末端执行器的总体设计方案进行了研究,提出了一种抓取式采样、集成初级封装功能、单电机驱动的末端执行器构型。建立了基于再生运动链法的符号表达模式,对采样机构进行了创新设计,针对创新设计得到的多种可行机构方案,运用模糊评价方法进行优选,并对优选出的采样机构方案设计了相适应的一体化固型封装机构,最后,对所确定的末端执行器机构进行了尺度综合和力学特性分析。