登月車車體裝置的製作方法

2023-06-11 20:28:46 2

專利名稱：登月車車體裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於航空航天和機械設計技術領域，涉及一種新型登月車車體裝置，特別涉及一種具有球形外殼，能夠摺疊和展開，並且能夠針對跳躍型行進方式展開自我救援的登月車車體裝置。
背景技術：
目前，世界各國都在進行月球探測設備的研發，探測器的車體形式歷來作為探測器的重要部件進行設計，其基本要求是可以摺疊展開以減小運輸體積；可靠連接行走裝置；能夠安裝太陽能電池板和蓄電池以進行探測器的功能和儲能；具有一定展開高度的雙目攝像探測設備。但是，目前的登月車在行走過程中車體對環境的適應性不足，不能很好地保護車內設備和自我救援。

發明內容
本發明的目的是提供一種增強登月車在行走過程中車體對於環境的適應性和保護車內設備並能展開自救的登月車車體裝置。該裝置具有球形外殼；兩側能夠自旋轉；並且能夠摺疊和展開各功能部件，能夠實現為月球車充電供能、與地球進行無線通訊、進行勘探和採集月表樣本和月球車自救的功能。本發明的技術方案是球形外殼採用八塊球形外殼曲面組件以鉚接方式進行連接。兩側嵌入球體的錐形自旋轉裝置由兩臺位於球體中央的連接了減速齒輪組的伺服電機進行驅動。這兩臺伺服電機安裝在登月車的中心支架上。兩個錐形自旋轉裝置由卡槽和錐形旋轉支撐組成，在這兩臺伺服電機的驅動下沿球體外殼內側旋轉滑道進行旋轉。在這兩個錐形旋轉支撐內構成的空間中，分別安裝兩部三關節摺疊機械手臂，可以伸出車體球形外殼撐起登月車，然後通過自旋轉裝置將登月車旋轉至行走姿態，從而實現登月車的自救過程。球形車體後部安裝塞拉門，使安裝在內部的太陽能極板在工作時伸出登月車展開充電。球形車體頂部安裝雙目視覺設備和無線通信天線。球形車體前部安裝四自由度採集機械手。球形車體兩側安裝兩部旋轉攝像頭。車體裝置通過鉚接方式連接底部行走裝置。本發明的效果和益處是通過採用球形外殼和兩側自旋轉的自救機械手，使跳越行進的登月車在運行過程中能夠保護車內設備，增強了登月車的自救能力和環境適應性。


圖1是登月車車體裝置球形外殼結構圖。圖2是登月車車體裝置各功能部件展開工作結構圖。圖3是兩側自旋轉裝置結構圖。圖4是自救工況主視圖。圖5是自救工況側視圖。圖6是自救工況軸測圖。
圖1、圖2、圖3和圖6中1.球形外殼曲面組件；2.雙目視覺設備；3.四自由度採集機械手；4.太陽能極板；5.塞拉門；6.無線通信天線；7.旋轉攝像頭；8.旋轉滑道；9.卡槽；10.錐形旋轉支撐；11.中心支架；12.伺服電機；13.減速齒輪組；14.三關節摺疊機械臂。
具體實施例方式以下結合技術方案和附圖詳細敘述本發明的具體實施方式
。在圖1中，由八塊球形外殼曲面組件1拼接鉚接成車體的球形外殼，作為支撐登月車各功能部件的載體。在圖2中，登月車頂部雙目視覺設備2通過四連杆機構摺疊與展開工作；登月車前部的四自由度採集機械手3通過四臺內部步進電機摺疊與展開進行標本採集工作；登月車後部太陽能極板4自身可以摺疊減小體積與展開增大面積充電，通過塞拉門5伸出和收回登月車；登月車兩側分別安裝兩部旋轉攝像頭7和可沿球殼滑道上下伸縮的無線通信天線 6。在圖3中，登月車兩側自旋轉裝置的錐形旋轉支撐10在其上周向分布的卡槽9與球形外殼的旋轉滑道8的作用下，可以沿著球形外殼進行旋轉；兩側旋轉分別依靠安裝在中心支架11上的伺服電機12和減速齒輪組13控制。在圖6中，當登月車落地翻倒時，兩側的自旋轉裝置旋轉至圖示方位，伸出內部的、分別由三臺步進電機控制的三關節摺疊機械臂14撐起登月車；之後兩側自旋轉裝置再次旋轉，登月車主體在地面對三關節摺疊機械臂14的摩擦力作用下反向旋轉回到正常的行走裝置向下的方位，此時收回三關節摺疊機械臂14，從而完成登月車的自救過程。
權利要求
1. 一種登月車車體裝置，其特徵是球形外殼採用八塊球形外殼曲面組件(1)以鉚接方式進行連接；兩側嵌入球體的錐形自旋轉裝置由兩臺位於球體中央的連接了減速齒輪組(13)的伺服電機(12)進行驅動；這兩臺伺服電機12安裝在登月車的中心支架(11)上；兩個錐形自旋轉裝置由卡槽(9)和錐形旋轉支撐(10)組成，在這兩臺伺服電機(12)的驅動下沿球體外殼內側旋轉滑道(8)進行旋轉；在這兩個錐形旋轉支撐(10)內構成的空間中，分別安裝兩部三關節摺疊機械手臂 (3)，伸出車體球形外殼撐起登月車，然後通過自旋轉裝置將登月車旋轉至行走姿態，從而實現登月車的自救過程；球形車體後部安裝塞拉門(5)，使安裝在內部的太陽能極板(4)在工作時伸出登月車展開充電；球形車體頂部安裝雙目視覺設備(2)和無線通信天線(6)；球形車體前部安裝四自由度採集機械手(3)；球形車體兩側安裝兩部旋轉攝像頭(7)；車體裝置通過鉚接方式連接底部行走裝置。
全文摘要
一種新型登月車車體裝置，屬於航空航天和機械設計領域。其特徵是具有將多個曲面組件進行鉚接的球形外殼且兩側具有內接於球體的錐形自旋轉裝置。這兩個錐形自旋轉裝置由兩臺位於球體中央的電機分別驅動，可以沿外殼內側滑道進行旋轉。在這兩個錐形空間中，分別安裝兩隻摺疊機械臂，可以伸出車體球形外殼撐起登月車實現自救過程。球形車體後部安裝塞拉門，使安裝在內部的太陽能極板可以伸出登月車展開；頂部安裝雙目視覺設備和無線通信天線；前部安裝四自由度採集機械手。車體裝置通過鉚接方式連接底部行走裝置。本發明的效果和益處是通過採用球形外殼和兩側自救機械手，使登月車在運行過程中保護車內設備，增強了登月車的自救能力和環境適應性。
文檔編號B64G1/16GK102530266SQ20121005044
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者宋洪俠, 張浩瀚, 張蕾, 鄒歡, 鄒睿 申請人:大連理工大學