CE-3月球车筛网轮月面沉陷行为试验

CE-3月球车在月面行驶时,车辙沉陷是判别其通过性的主要依据。本文通过土槽试验研究了CE-3月球车筛网轮的沉陷行为,试验结果表明:车轮表观沉陷量小于实际沉陷量,动态沉陷差值最大为19.8 mm,最小为3.7 mm,且沉陷差值随滑转率的增大而增大。根据试验数据,建立了预测沉陷差值的数学模型,并通过月球车内场试验进行验证,结果表明:模型3和模型4预测准确,精度分别为85%和84.5%。研究结果可为中国月球车通过性能评估、路径规划提供参考和依据。     

新型月球车的特点与性能分析

随着国内外掀起的新一轮的探月高潮，新型的月球车越来越受到人们的关注。本文针对月球探测的特点和要求，提出了一种两轮并列式月球车，并对此月球车的特点和性能进行分析；同时，结合两轮并列式月球车的结构和性能，提出了以两轮并列式月球车为子系统的群控策略以降低月球探测的风险，提高月球探测的效率。     

六圆锥轮式月球车运动控制系统的设计研究

六圆锥轮式月球车是一种混合适应型移动机器人车,具有地形适应能力优越,越障能力强的特点。针对该款月球车,本文提出并设计了一套基于TCP/IP通讯,具有一定自主能力的遥操作运动控制系统。遥操作计算机提供月球车路径规划服务,监控月球车运行。基于实时Linux和PC104总线计算机的车载计算机运动控制系统,解析遥操作运动指令,驱动控制月球车运动。运动控制系统在六圆锥轮式月球车样机上调试,模拟现场运行验证了所设计的运动控制系统是可行的。     

月球车不等径车轮在土壤上滚动的力学分析与实验

月球车车轮的结构特征及其与土壤相互作用的力学特性对月球车的运动性能有着重要的影响.文中研制了一种具有抗侧滑特性的月球车不等径刚性车轮.基于车辆地面力学中车轮与土壤间的承压、剪切特性理论,提出了该不等径刚性车轮与松软土壤上滚动作用的修正模型,并采用迭代算法对车轮外形参数与力学特性参量的相互关系进行了计算和对比分析.利用Reece强制滑转原理设计了一套实验装置,进行了不等径刚性车轮在松软土壤上滚动的力学特性参量测试,验证了所建立模型的正确性.     

基于半转机构的月球车移动系统及其起伏度的研究

提出了一种新型的基于半转机构的月球车,介绍了其机械系统,对机械系统的各个部分的结构特点进行了分析,并且介绍了基于二级半转机构的月球车的机构原理.着重分析比较了一级半转机构和二级半转机构的起伏度.通过MATLAB分析表明,基于二级半转机构的月球车起伏度较小,从而使车体运行的平稳性大大提高.     

月球车车轮与月壤交互作用的离散元仿真

对土壤颗粒与车轮进行接触判断,用投影变换和累积求和的方法,建立起颗粒间的细观力学作用与宏观车轮牵引参数的联系.通过两个算例验证了应用离散元法所得的结论与传统地面力学理论相一致,证实了离散元法在轮土交互分析中的可行性.进一步计算发现,车轮在月面重力下运行,下陷增加,阻力增大,逐渐失去牵引能力,月球车越障和爬坡将会变得困难.     

利用平面约束的月球车立体匹配

为了满足月球车视觉系统检测障碍物的时效性和可靠性需求,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,为立体匹配的实际应用奠定了基础。     

八轮扭杆摇臂式可展开月球车振动分析

摘 要：在展开过程中,八轮扭杆摇臂式可展开月球车受到月面不平激励引起的随机振动和展开动力源引起的强迫振动的共同作用。为方便建立振动模型,首先针对八轮扭杆摇臂式月球车的结构特点,将两个耦合的地面不平输入等效处理为一个独立的地面不平输入,在此基础上建立了11自由度振动微分方程。通过对振动微分方程进行傅立叶变换,将两种振动激励解耦处理,在Matlab中编程绘制了月球车车身振动响应幅频关系曲线,振动加速度幅频关系曲线,以及定刚度时悬架动挠度均方根值与阻尼间的关系曲面。分析了车体在三个方向的振动响应及振动加速度的变化特点,指出了系统刚度值不变的情况下阻尼的合理取值范围,为进一步改进设计提供了理论依据。     

虚拟现实环境下月球车运动仿真系统设计研究

虚拟现实技术的出现为月球漫游车的设计、优化等提供了新的有效手段.研究了在虚拟现实环境下基于物理的月球车运动仿真系统,设计并构建了系统的功能模块和体系结构.研究了相关几何模型的真实感建模、月球车运动仿真、实时碰撞检测、多通道立体渲染等支撑技术,据此设计开发了一种月球车运动仿真的原型系统,该原型系统可实现月球车在真实感凹凸月面上的运动仿真,支持鼠标、键盘与虚拟月球车进行交互,具有良好的真实感和沉浸感.     

摇臂转向架式月球车移动系统的拓扑设计及仿真分析

根据月球环境的特点和对月球车移动性能的分析,对六轮、八轮摇臂-转向架式月球车进行拓扑结构设计,分别选出适应月球地形环境的六轮车型和八轮车型.并进行性能比较和仿真分析,对其存在的不足提出了改进措施.