【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及星球車，更具體地說，涉及一種高通過性的四輪星球車及其工作方法。
技術(shù)介紹
1、隨著深空行星探測研究不斷深入，對執(zhí)行探測任務(wù)的星球車可探測范圍和效率的要求不斷提高，這就意味著提高星球車在大沉陷松軟沙地、崎嶇石塊等復(fù)雜且惡劣行星表面地形上的通過性、機動性和脫困能力成為新型星球車的發(fā)展方向和潛在要求。因此，輪式星球車作為目前星表探測的主要平臺和重要載體，其移動系統(tǒng)的相關(guān)構(gòu)型和理論的創(chuàng)新攻關(guān)變得十分關(guān)鍵。
2、目前常規(guī)使用的星球車懸架構(gòu)型多為通過車身差速器連接的六輪搖臂-轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，可被動適應(yīng)地形起伏，適合低速行駛。但在新階段行星探測任務(wù)的要求下，其驅(qū)動的冗余性，無法控制車身姿態(tài)，行駛移動方式單一，脫困能力差等問題愈發(fā)顯著。相比而言，四輪星球車的協(xié)調(diào)運動控制較簡單，無復(fù)雜懸架姿態(tài)變化，更加適合行星表面復(fù)雜地形上的高速行駛。同時，其可改造性更高，便于開展多移動模式的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
3、因此，如何設(shè)計新型四輪星球車移動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其具備良好的通過性、機動性和脫困能力，并針對各類行駛地形進(jìn)行行駛模式和狀態(tài)的調(diào)整，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提出了一種高通過性的四輪星球車及其工作方法，該構(gòu)型方案適用于行星表面復(fù)雜且惡劣的地形分布下的探測任務(wù)，具備良好的機動性、通過性和脫困能力；同時，該四輪星球車工作方法中多種移動模式的使用，可完成極端地形如大沉陷松軟沙地、崎嶇石塊等條件下的探測任務(wù)，增大星表可探測范圍和效率。
<...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每組所述車輪及驅(qū)動機構(gòu)均對應(yīng)包括主轉(zhuǎn)盤、固定盤、驅(qū)動盤、驅(qū)動電機、擋板以及所述車輪；所述主轉(zhuǎn)盤正對車體側(cè)壁上預(yù)留的通孔一，且所述主轉(zhuǎn)盤外側(cè)面上垂直固連的主轉(zhuǎn)盤軸伸出所述車體外；所述固定盤和所述驅(qū)動盤排列在所述主轉(zhuǎn)盤四周；所述主轉(zhuǎn)盤、所述固定盤、所述驅(qū)動盤的外緣均有齒，且相鄰盤相互嚙合轉(zhuǎn)動；與所述固定盤轉(zhuǎn)動連接的固定盤轉(zhuǎn)軸固定在車體內(nèi)壁上，所述驅(qū)動盤由安裝在所述車體內(nèi)的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動；所述擋板安裝于車體外側(cè)壁的所述通孔一處，所述主轉(zhuǎn)盤軸穿過擋板中心通孔，且所述主轉(zhuǎn)盤軸的外端連接所述車輪；所述主轉(zhuǎn)盤、所述擋板、所述車輪上均留有供所述伸桿機構(gòu)伸出所述車輪外的通孔二。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述驅(qū)動盤以及每一所述固定盤均對應(yīng)將主轉(zhuǎn)盤外緣夾持于中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述驅(qū)動盤位于所述主轉(zhuǎn)盤一角靠近車體底部位置，驅(qū)動盤軸穿過固定在所述車體內(nèi)底部的帶座軸承
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每一所述輪內(nèi)伸桿移動機構(gòu)均對應(yīng)包括滑臺、滑臺電機、伸桿球頭座；所述滑臺安裝在所述車體內(nèi)底部及對應(yīng)所述車輪及驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)側(cè)，并與所述主轉(zhuǎn)盤相垂直；所述滑臺電機安裝在所述滑臺上，并帶動滑臺滑塊移動；所述伸桿球頭座安裝在所述滑臺滑塊上，且所述伸桿球頭座的球頭座方向朝向所述主轉(zhuǎn)盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每一所述伸桿機構(gòu)均對應(yīng)包括伸桿桿體、伸桿轉(zhuǎn)動電機、前端仿生掌足機構(gòu)、前端調(diào)整電機；所述伸桿桿體包括桿體一、桿體二，所述桿體一的尾端為適配安裝在所述伸桿球頭座內(nèi)的桿體球頭；所述伸桿轉(zhuǎn)動電機安裝在所述桿體一、所述桿體二之間，且其輸出軸連接到外段的所述桿體二上，并帶動所述桿體二轉(zhuǎn)動；所述桿體二穿過所述主轉(zhuǎn)盤、所述車體、所述擋板、所述車輪，并伸出所述車輪外；所述前端仿生掌足機構(gòu)安裝在所述桿體二的最外端，并且所述前端仿生掌足機構(gòu)上還安裝有用以調(diào)整其姿態(tài)的前端調(diào)整電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述防側(cè)傾太陽翼機構(gòu)包括防側(cè)傾太陽翼、鉸接部件、太陽翼電機；所述防側(cè)傾太陽翼為多節(jié)太陽翼，其通過所述鉸接部件安裝到車體側(cè)壁上邊緣上；所述太陽翼電機安裝于所述防側(cè)傾太陽翼上并帶動多節(jié)太陽翼實現(xiàn)折疊、展開和角度變化；所述防側(cè)傾太陽翼通過調(diào)整其多節(jié)太陽翼的角度，能夠使其最外端碰觸到星球表面凸起的石塊或在車身角度傾斜的狀況下碰觸到星球表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述測控系統(tǒng)包括控制器、桅桿相機、激光測距儀、陀螺儀、電源；所述控制器、所述陀螺儀、所述電源均安裝在所述車體內(nèi)部；所述桅桿相機安裝在所述車體前部側(cè)壁上方，將星球車前方地形信息傳輸至所述控制器；所述激光測距儀安裝在所述車體外側(cè)面中線的底部，將車體底部距行星表面的距離傳輸至所述控制器。
9.一種高通過性的四輪星球車的工作方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項所述的一種高通過性的四輪星球車上，其特征在于，四輪星球車通過測控系統(tǒng)采集地形和自身信息并分析后，控制輪內(nèi)伸桿移動機構(gòu)移動，帶動伸桿機構(gòu)伸出星球車車輪外側(cè)并跟隨車輪旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)過程中調(diào)整伸桿機構(gòu)旋轉(zhuǎn)角度；在車身傾斜角度過大的特殊形況下，通過調(diào)整防側(cè)傾太陽翼機構(gòu)的姿態(tài)進(jìn)行應(yīng)急保護(hù)；四輪星球車在測控系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和防側(cè)傾太陽翼機構(gòu)的保護(hù)下，通過前端仿生掌足機構(gòu)觸碰行星表面進(jìn)行土壤撥動或者支撐車體，輔助四輪星球車通過惡劣星球表面地形或進(jìn)行自身脫困。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每組所述車輪及驅(qū)動機構(gòu)均對應(yīng)包括主轉(zhuǎn)盤、固定盤、驅(qū)動盤、驅(qū)動電機、擋板以及所述車輪；所述主轉(zhuǎn)盤正對車體側(cè)壁上預(yù)留的通孔一，且所述主轉(zhuǎn)盤外側(cè)面上垂直固連的主轉(zhuǎn)盤軸伸出所述車體外；所述固定盤和所述驅(qū)動盤排列在所述主轉(zhuǎn)盤四周；所述主轉(zhuǎn)盤、所述固定盤、所述驅(qū)動盤的外緣均有齒，且相鄰盤相互嚙合轉(zhuǎn)動；與所述固定盤轉(zhuǎn)動連接的固定盤轉(zhuǎn)軸固定在車體內(nèi)壁上，所述驅(qū)動盤由安裝在所述車體內(nèi)的驅(qū)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動；所述擋板安裝于車體外側(cè)壁的所述通孔一處，所述主轉(zhuǎn)盤軸穿過擋板中心通孔，且所述主轉(zhuǎn)盤軸的外端連接所述車輪；所述主轉(zhuǎn)盤、所述擋板、所述車輪上均留有供所述伸桿機構(gòu)伸出所述車輪外的通孔二。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述驅(qū)動盤以及每一所述固定盤均對應(yīng)將主轉(zhuǎn)盤外緣夾持于中間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，所述驅(qū)動盤位于所述主轉(zhuǎn)盤一角靠近車體底部位置，驅(qū)動盤軸穿過固定在所述車體內(nèi)底部的帶座軸承，并與一電機盤相固連，所述電機盤遠(yuǎn)離所述驅(qū)動盤軸的一側(cè)安裝電機盤軸，所述電機盤軸與所述驅(qū)動電機的驅(qū)動電機輸出軸相固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每一所述輪內(nèi)伸桿移動機構(gòu)均對應(yīng)包括滑臺、滑臺電機、伸桿球頭座；所述滑臺安裝在所述車體內(nèi)底部及對應(yīng)所述車輪及驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)側(cè)，并與所述主轉(zhuǎn)盤相垂直；所述滑臺電機安裝在所述滑臺上，并帶動滑臺滑塊移動；所述伸桿球頭座安裝在所述滑臺滑塊上，且所述伸桿球頭座的球頭座方向朝向所述主轉(zhuǎn)盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高通過性的四輪星球車，其特征在于，每一所述伸桿機構(gòu)均對應(yīng)包括伸桿桿體、伸桿轉(zhuǎn)動電機、前端仿生掌足機構(gòu)、前端調(diào)整電機；所述伸桿桿體包括桿體一、桿體...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金敬福，賈志成，董新桔，陳廷坤，賀連彬，齊迎春，于慶宇，鄒猛，
申請(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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