轮腿式月球车移动机构构型组合设计

介绍机器人构型组合概念,提出轮腿式月球车的构型组合设计方法.将轮腿式月球车移动机构抽象为轮腿、悬架和车体3类子构型,建立了月球车同构和异构组合设计可选构型方案的计算模型.以基于二级半转机构原理的轮腿式月球车为研究对象,对其移动机构进行了子构型分析,提出了4种轮腿子构型、4种悬架子构型和5种车体子构型.以四轮腿和六轮腿月球车为例,采用同构组合和异构组合设计方法,共得到206种轮腿式月球车移动机构设计方案.     

可重构载人月球车设计

2030年前后,中国将实现载人登月梦想,载人探月车成为圆梦计划中最重要的装备之一。围绕载人登月任务,提出"中国文化理念载人月球车概念",设计意象源自"嫦娥奔月"美丽传说,车身造型以飞天飘带绕结而成。以"模块化叠体组合,双向驾乘方式,变辐越障功能,主动伺服模式",实现高折叠比、高交互性、高通过性、高适配度的"宇航员中心模式"。     

三维视觉测量系统

分别介绍了三维激光扫描和多目视觉测量两种三维信息获取系统的测量原理、分类情况、测量特点,分析了两种测量系统各自的研究重点和难点,并通过市场上的典型产品说明了这三类系统的国内外研究和应用现状。回顾了国内外月球车的研究历史,阐述了月球车视觉系统的发展情况。结合当前我国正在逐步实施的探月计划——“嫦娥工程“,描述了我国月球车的研究状况以及月球卫星的视觉系统。并且给出了三维视觉系统的发展趋势。     

利用平面约束的月球车立体匹配方法

为了满足月球车视觉系统对检测障碍物检测的时效性和可靠性的需求,提出了一种基于平面约束和自适应惩罚参数的半全局立体匹配算法。首先,对极线校正后的两幅图像进行SIFT特征点提取与匹配,同时提取边缘特征;然后,利用匹配的SIFT特征点拟合空间平面,并根据平面估计左右图像所有像素点的视差搜索范围;最后,基于传统的半全局匹配算法,采用自适应惩罚参数的策略对左右图像进行立体匹配。实验结果表明：所提出的算法有效地降低了计算复杂度,其计算复杂度只有传统方法的19.9%,对于视差不连续区域以及遮挡区域都能够获得正确的匹配结果。较传统半全局匹配方法无论在速度还是匹配精度上都得到明显提高,为对立体匹配的实际应用奠定了基础。     

8轮扭杆摇臂式月球车车轮与月面间动载荷分析

对车轮与月面间的动载荷进行分析是为了改善月球车行驶平顺性和操纵稳定性.针对8轮扭杆摇臂式月球车结构特点,即每2个与同一摇臂连接的车轮所传递的月面不平度输入相互耦合,对月面不平度的激励进行了等效处理,得到了等效月面不平度函数,以此为基础建立了7自由度月球车振动模型及其振动微分方程.通过对振动微分方程进行傅立叶变换及运用Runge-Kutta数值分析方法进行求解,利用Matlab软件编程计算,确定了8轮扭杆摇臂式月球车悬挂系统的刚度与阻尼合理取值范围.     

月球车轮地相互作用力学模型解耦及其应用

针对高度耦合的月球车轮地相互作用力学积分模型很难在实际中应用的问题,采用应力分布线性化、忽略比重较小的耦合项等方法,推导了解耦的封闭解析模型.利用轮地相互作用测试平台,对具有不同尺寸和不同轮刺的6种车轮进行试验.基于解耦模型研究了土壤参数的辨识方法,对轮地作用过程中的8个未知参数进行了辨识,并利用试验数据验证了该方法的...     

月球车辆无动力润滑系统的结构设计与仿真

设计一种新型无动力润滑系统,该润滑系统不需要动力源,依靠零件之间的相互作用和弹性承载体的微小变形挤压润滑油,使润滑油能够在零件的摩擦表面之间产生循环流动从而实现液体润滑。基于流固耦合理论和方法对设计的润滑系统中流体的压力和流速等进行了仿真计算。计算结果表明,在一定的转速和负荷条件下,无动力润滑系统能够实现润滑油在摩擦表面之间的循环流动,并且其压力和流速随着时间的增加而增加,最后趋于稳定,基本上可以验证该结构方案是可行的。     

月球车双目视觉避障像机标定

针对等距投影鱼眼成像模型,本文提出通过标定场方法对月球车避障像机进行自标定光束法平差,对月球车双目视觉避障像机的内参数、相对外参数进行标定。采用标定得到的参数,对摄影测量标志进行三维坐标恢复,得到标志在避障像机坐标系下的三维坐标。将该三维坐标与已知的三维坐标进行比较,利用比较的偏差结果评定避障像机的标定精度。实验结果表明,该方法完全满足避障像机标定精度要求。     

巡月

已定于12月上旬择机发射,肩负“落月”重担的“嫦娥三号”现已进入热试验准备阶段。此间,我国首辆月球车正式定名为“玉免号”而备受世界瞩目。这个实现了全部“中国制造”、仅重140克,可耐受月球表面真空、强辐射、     

基于零相位误差跟踪的月球车姿态模拟器控制

在月球车姿态模拟器控制中,常规的反馈控制仅利用了当前控制时刻的信息,当目标输入变化时,会因控制滞后而产生跟踪误差,因而仅利用常规的反馈控制不能满足高精度跟踪的要求。本文研究一种基于零相位误差跟踪的月球车姿态模拟器控制,该方法极大地增强了输出响应对指令的跟踪能力,同时滞后误差也大大减小,证明了零相位跟踪控制在月球车姿态模拟器控制中的优点,并通过了实验验证。