一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法
2023-10-10 15:06:09
一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法
【專利摘要】本發明屬於車輛【技術領域】，涉及一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法，採用了計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛裡程的方法。該方法能夠解決在星球車控制系統中，使星球車在進入到遇到不可逾越的障礙的區域時做好運動控制策略準備；在星球車的設計過程中，當預期的考察區域確定以後，為了儘可能的全面考察區域內的情況，通過設計的星球車的尺寸，使得星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛裡程越大越好，這樣可以確定較理想的星球車的尺寸。
【專利說明】一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法【技術領域】
[0001]本發明屬於車輛【技術領域】，涉及一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法，尤其涉及一種計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛裡程的方法，適用於星球車移動系統設計、運動控制的預測。
【背景技術】
[0002]從登陸月球、火星表面的探測器傳回的資料中充分證明，星球表面上存在著大量的緻密性表面的石塊，同時有直徑不同的隕石坑，有的石塊、隕石坑是星球車無法逾越的，為了預測星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛裡程，合理設計星球車的尺寸。
[0003]一般的設計方法主要根據地面車輛的設計理論和經驗進行設計，沒有科學考慮星球環境，缺乏有效的理論依據。按照這種方法設計的星球車，也可以在星球表面實際行走，但是不能預測星球車在遇到不可逾越的障礙之前的平均行駛裡程，無法為運動控制系統的預先設計提供依據。
【發明內容】
[0004]本發明解決的技術問題是提供一種星球車運動控制方法及一種星球車移動系統寬度的確定方法，採用了計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛裡程的方法(計算星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛裡程)。該方法能夠解決在星球車控制系統中，使星球車在進入到遇到不可逾越的障礙的區域時做好運動控制策略準備，保證其沿著星球表面安全地行駛。
[0005]一種計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛裡程的方法。從星球車沿著巖石表面行駛的有效性的角度出發，星球車在遇到不可逾越的障礙之前應通過控制方式改變星球車的行進路徑，是星球車沿著巖石表面有效行`駛的保證。在設計星球車移動系統的構型時，應保證在探測區域內星球車可以安全行駛。
[0006]本發明的技術方案是，一種星球車運動控制方法，該的方法步驟如下:
[0007]步驟一、計算星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛裡程，計算公式如下:
[_8] L^{B+KSd).k.cr.[0009]公式中的已知參數含義如下:
[0010]S為星球車預定進入區域的面積；
[0011]B為星球車的寬度；
[0012]kv取值在0.1—I之間；
[0013]d為星球車能夠越過的石塊高度；
[0014]k、N為石塊分布係數；
[0015]步驟二、比較平均行駛裡程L。與星球車的機動距離的大小，當平均行駛裡程L。小於星球車的機動距離時，星球車不進入不可逾越的障礙存在的區域，當星球車的平均行駛裡程L0大於星球車的機動距離時，星球車進入不可逾越的障礙存在的區域。
[0016]一種星球車移動系統寬度的確定方法，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟一、建立星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛裡程的函數關係如下；
[。。18]、二iB + k''h
[0019]公式中的已知參數含義如下:
[0020]S為星球車預定進入區域的面積；
[0021]kv取值在0.1 —I之間；
[0022]d為要求跨過的石塊的尺寸；
[0023]k、N為石塊分布係數；
[0024]未知變量為星球車的寬度B ;
[0025]步驟二、依據星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛裡程應該滿足的條件，確定星球車移動系統的寬度B的取值範圍。
[0026]本發明的技術效果是，本發明的一種計算星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛裡程的方法。能夠在星球車控制系統中，為星球車控制系統決策提供有效依據，當計算的平均行駛裡程小於星球車的機動距離時，禁止星球車進入該區域，當計算的星球車的平均行駛裡程大於星球車的機動距離時，才能進入該區域進行考察。
[0027]在星球車的設計過程中，當預期的考察區域確定以後，為了儘可能的全面考察區域內的情況，通過設計的星球車的尺寸，使得星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛裡程越大越好，這樣可以確定較理想的星球車的尺寸。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]本發明共有I幅附圖。
[0029]圖1為遇到不可越過的石塊之前的平均距離(L。)與石塊尺寸⑷的關係曲線。【具體實施方式】
[0030]下面對本發明進一步描述
[0031](I)根據評價星球表面各種尺寸石塊的緻密程度，經常使用下列關係式:
【權利要求】
1.一種星球車運動控制方法，其特徵在於，該的方法步驟如下: 步驟一、計算星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛裡程，計算公式如下:
2.根據權利要求1所述的一種星球車運動控制方法，其特徵在於，參數採用如下的一組； 1)星球車預定進入區域的面積S=IOOm2；
2)係數kv=0.5 ;
3)N=-3。
3.—種星球車移動系統寬度的確定方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: 步驟一、建立星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛裡程的函數關係如下；
4.根據權利要求3所述的一種星球車移動系統寬度的確定方法，其特徵在於，參數採用如下的一組； 1)星球車預定進入區域的面積S=IOOm2；
2)係數kv=0.5 ;
3)N=-3。
【文檔編號】B64G1/16GK103803101SQ201310703993
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】馮石柱, 蘇波, 盧國軒, 楊樹嶺, 盧玉傳, 江磊, 劉興傑, 姚其昌, 蔣雲峰, 吳越, 馬睿麟 申請人:中國北方車輛研究所