【JX141】八轮星球探测车可展开移动系统设计[KT+FY+RW]
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【JX141】八轮星球探测车可展开移动系统设计[KT+FY+RW],jx141,星球,探测,展开,开展,移动,挪动,系统,设计,kt,fy,rw
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1 外 文 翻 译 毕业设计 题目： 八轮星球探测车可展开移动系统设计 原文 1： s 译文 1： 正反四边形悬架月球车的性能分析和仿真 原文 2： n a 文 2： 一种新型悬架月球车的设计与仿真研究 2 正反 四边形悬架月球 车的 性能分析和仿真 摘要 众所周知，月球表面 与 地球表面 是 不同的， 与 地球的环境 相反 ，月球的环境很差 ， 其 表面上 很不平整 。 因此在 月球 上行走很不方便 。基于这种情况，我们学习新的稳定线的 正反 四 边形 悬架月球 车 的设计，基于四边形和反 四边形 的好和坏的 方面的分析 ，对 正反 四边形悬架 的设计提出了方案 ，并对其性能进行 了 模拟。使其在月球上更好地实现 成为 步行样品 的 目标。 关键词 月球车；正反 四 边形； 模拟 ； 件 一、 导言 随 着嫦娥第一阶段的胜利竣工 ，从 第二阶段开始 1， 我们国家开始了新一轮月 球探测的高潮。 进入 秋天一个月后 ， 如何进行调查，如何进行设计，月球 车科学调查运营商 的结构和性能如何在月球上生存，已成为 科研人员要解决 新的难题。 对 月球 车 的研究已经有很 长 的历史， 首先对 月球 车 研究的是前苏联和的美国 。 克 。 1998年） 2， 后 进行 月球 车研究 3,4。 与海外月球 车 研究 相比，国内对月球车的研究很晚，如今 仍处于起步 阶段 。目前国内有哈尔滨工业大学，上海交通大学，中国科学 与 技术大学 掌握了 月球 车 的关键技术和原型研究。他们不但 生产和外国类似的月球 车， 还创新各种先进的新理论。 这篇文章 中关于这类问题如 月球的特殊环境 复杂的，以及大小形状分配不规则的石头，火山口间距 ; 大小不标准 的 月 球 土壤粒度，松动分歧不一致等问题 5也是复杂的 。具体到月球 车 的车身结构设计 上， 基于对 正反四边形 的研究开发出 悬挂叉状 六个 轮 的月球 车。 二 、 月球 车的 系统设计 本文阐述了月球的用途是什么，主要使用正反四边形悬架进行设计。这个月球 车 总共有六个轮子， 以 2* 3 方式 分布在附近的负载平台两 侧 。在 碰到 障碍小的情况 能够 穿 过 屏障， 在碰到 无法穿梭的 大 障碍 时 走弯路。图 1 是正反四边形悬挂叉月球车辆的实验室模型，可以很容易看到图 1 正反 四边形悬架的设计模型车轮和负载平台放置的位置。 3 图 1 正反 四边形悬挂叉月球车型 三 、提到以及设计的正反 四边形悬架 由于摇臂式悬架火星漫游者 “已经 通过 火星的测试后已确认其可行性。因此本文将使用这种火星漫游者 作为参 考 设计月球 车 ，根据月球火星 的环境做 不同的改善。 校准四边形 反 四边形的 分析 火星漫游者的改善车辆，其转向架转向原有的弧形隆起的直杆极，在旅 游 运动 中 在一定程度上 解决了 改变转向架稳定性不高的问题 ， 但在变革过程中的也减少了转向架 与 地面 的 间隙， 使得 接触它的 障碍更容易 ，是转向架必须跨越的障碍 ， 避震 悬挂 叉，是无法克服的障碍。如果减少转向架的直杆长度，可提高转向架传递的性质，但像这样的几何形状会减少转向架的稳定性。 从这可以看出，转向架稳定性和几何通过相互制约的性质，基于这样的情况下，根据运动学和机 制的原则，本文提出了一种相当于 游者 倾斜和弯曲的转向架组织 2，图 3 分别是倾斜弯曲转向架模型和四 边形 组织参数化模型。 图 2 倾斜弯曲的转向架模型 图 3 四边形的形状组织 参数化模型 4 这 个 四边形机构 包含 三个成员，共有 4 铰链点，两个叉状商标的铰链接触是回升点。安装转向架安装方法使其他部分成员相应在围绕绕点自由回升。当像图4 平行四边形悬架搁置，其成员和相应的转向架成员长度和倾斜角度都是平等的，组织的两种同一级别的 方向 和紧张的状态，因此，四边形悬架绝对可以取代斜弯曲转向架 ，有倾斜弯曲转向架罚款的性能。 摇臂摇臂 构 ，突出 了 主摇臂的 突破 障碍能力，我们提出一种摇摆轴的发展组织 边形 组织 ， 使其达到摇臂性能优化的目标。 图 4 摇臂模式 模型 图 5 反四 边形 参数模型 反四 边形 组织有四个铰链点，我们用虚线在图 5 的 辅助 附着点 连成 反四 边形模型， 通过这种模式的工作原则 可能很容易看到失真组织。写入的方式上有铰链点当场表态接送点。转向架安装方法 使得 安装相应的成员可以在其他部位自由旋转。 通过前面的分析可以很清楚的认识，四 变形 组织有可能代替转向架，反 四 变形 组织可能代替摇轴。因此，本文结合四 变形 和反四边形的组织特征，提出一种新的避震前叉 到优化的悬挂叉性能的目标。图 6 是正反四边形悬架单侧模压地形图。 5 图 6 正反 四边形悬挂叉单方面的模压地形图 正反四边形悬架组成 6 根连杆和七个铰链，左侧端序号 1， 2， 3， 4 四连杆构成四边形机构，右侧的序列号 4， 5， 6， 7 四连杆构成的反四边形机构， 7 个序列号 1， 3， 7 连接棒前，后轮，轮，上线佛脚和手掌分别连接。它安装的方式和摇臂转向架悬架是相同 的 。 四 、正反 四 边形 分析 建立两个组织有关成员的长度和角 度是一样的，外面也有相同的两个组织的行动和力矩，图 4 中，图 5 G 是负载平台压力，行动和力，分别为 3 的时刻，符合轮债券当两个组织的终端，通常接收。 “定义和分别是两个组织抗衡时刻。这两个组织抓取更多的能力相对强和弱是可能的，以反映通过对比抗衡的时刻，平衡的时刻更大的抓取能力更强，否则抓取能力较弱。同 类型 示通过类型： 在公式 中 f 为有效系数，摩擦产生的压力 轮毂单元。在月球环境 f 设定 为 0 到 10， 方程我们可以得到 分析公式 足不等式 电 子测控然后四边形是更大 6 的平衡反扭矩臂的力矩平衡。 因此，在设置合适的值 后，相比 摇臂抓取能力反四边形的形状组织 更强 。 五 、正反 四边形悬架性能仿真分析 开创了 正反 四边形悬架和摇摆轴悬架模型，在 ，为便于解释，假设 正反 四边形悬挂叉模型 1，摇轴模型悬架 2，根据中国月球 车 两个模型参数数据移动系统的设计要求是大小： *，质量： 120 公斤，单轮质量： 3心之间的距离，高度 ，轮轮旋转速度 6r/径 量 ，轴距 ，重力加速度 序 渐进增加了模型的车辆与路面摩擦在模拟过程中的系数， 可以缓慢地行进 直到四 边形遇到 250 毫米高的垂直障碍。 A 正反 四个侧面跨越障碍物能力模拟 对 模型 1，模型 2 时超越 250 毫米屏障轮的摩擦力进行模拟，得到下面的图表 8 摩擦力和时间关系。由图 7 超越的过程和图 7 摩擦力和时间的关系图可以看出，当车轮接触的屏障，有效车轮的摩擦系数上升迅速，在很短的时间实现在一个大的方式，当升降机轮升空开始，有效的摩擦力启动逐渐缓慢下降，这可以推断，电梯当轮子升空占地接触障碍 增加 ， 行进 更 远 的轮是最困难的。 图 7 产品型号 1 和产品型号 2 随着 时间的推移摩擦系数 7 为比较模型 1，模型 2 跨越障碍物能力， 对 图表曲率进行分析。由曲线关系可以看到 ，模型 1 的摩擦系数需要在整个跨越障碍物的过程必须是小于一个模型的摩擦系数， 除了 需要的摩擦系数。因此，模型 1 的能力必须超过 2 模型跨越障碍物能力。即 正反 四边形形状暂停叉月球 车 的跨越障碍物的能力必须超过摇摆轴 的跨越障碍物的能力。 B 当跨越障碍物时，平台稳定分析 当 月球 车 通过不平的路面时，负载平台将有一定程度上俯仰摆动的角度，非常摇摆程度的大小和悬架形式大关系， 只有 当性能优良的避震前叉通过路面，才会轻微 摇摆 ，下面将使用角度大小 来 表达悬架的性能质量，值越小，显示悬架的表现会 越 好。图 8 是两款车型超越的 250 毫米的高垂直障碍 时 仰角的变化。实线是模型 1 俯仰角曲线图， 虚线是 模型 2 的 仰角 曲线图。 图 8 两模型 角曲线间距 根据曲线关系图表可以看到，模型 2 最大的俯视角为 ，模型 1 最大俯角为 ，因此，模型 1 的稳定性 要 比模型 2 稳定性高， 正反 四个侧面良好的避震前叉比摇臂悬挂叉能的性能优越。 六 、 结论 本文提出一种创新的月球 车 移动系统，该系统开始使用 的 正反四边形悬架是一个主体。 通过对 这篇文章 中 摇臂式悬架和 正反 四边形悬架的应力分析，姿势分析， 能够得到正反 四 边形 悬架运动系统比摇臂式悬架 运动系统 有强大的障碍穿越能力和稳定的能力 的 结论。并 对正反 四边形悬架的跨越障碍物平台的能力进行仿真分析，通过模拟图形分析了 正反 四边形悬架等 具有的 优越性能。该系统的设计是一个比较创新的系统设计，有中国特色的月球 车 和 对以 后的系统建设具有一定的参考作用。 8 参考 1欧阳自远 ， 我国月球调查的整体科学目标和发展战略研究 J。地球科学进展 03） :351国）。 2陈世荣 ， 改变姿势摇杆 月 球 车 和通过月 面的性能研究。中国科学和技术大学。精密仪器，机械 国）。 3 G 车辆机器人和载人行星国际 宇航局第 57研究所 4 动站系统。空间计划和技术 会议 5郑永春，欧阳自远，王世杰 等 ，月球 土 壤 J的物理 和力学性能。矿物岩石，2004,24（ 4）： 14 中国）。 作者： 王巧灵，关容强， 顾东东 国籍：中国 出处： 2011 9 一种新 型月球 车 悬架的设计与仿真研究 摘要 本文提出了一种新型的悬架月球车。这种悬臂主要由一个正四边形杠杆机构和负四边形杠杆机构组成。该悬架的设计了基于以下几个方面：攀上障碍，适应地形，顺利行走，相等的分配负载给车轮。在本文中，首先对新悬架结构的进行说明，第二对其杠杆的运动学进行分析，并且建立该悬架机构的关系方程，所以悬架的变形 能力是已知的。为了测试的悬架的能力，我们设计了一个原形悬架，并测试其攀登障碍的能力，并且结果表示该装备有新型悬架的模型具有良好的攀爬越障能力，并可以保持平稳。基于我们在测试中发现的缺陷，我们优化杠杆机构，然后建立具有基于 后再仿真其能力的比较。进一步的研究工作这种新开发的悬架现在正在开展，以提高其整体性能。中国已确定在不久的将来开展月球探测工程。 所研究 的新类型的悬架提供了宝贵的技术支持 。 一、 简介 中国专家预计将发送月球车到月球上在 2012年实施探索。因此， 一些研 究机 和大学都在积极从事研究相关领域的月球车。由于月球车的运动系统装有检测 仪器， 重要的是要顺利地移动。以发展勘探技术在 2004年中国吉林中国大学发明了一种新 类型的悬挂月球流动站。将 悬架 主要是由一个正四边形杠杆机制和负四边形杠杆机 制。试验结果表明新类型的 悬架 具有优异的爬上障碍能力，使驾驶室平滑。 提出了 新的 悬架 提供了宝贵的在未来的月球探测的技术支持。 二、 障碍分析 显示遇到的障碍部分装在悬架杠杆的力量图 1所示的车轮时 。 力 。 合力 加载在 悬架杠杆 轮 。 之间的角度由 力 和地平线。 个月球车的重量。 是 路面与车轮的附着系数 。 是道路阻力系数。定义 考虑 F =。 它是假定月球车是由 6个车轮，每边三个轮子，和负载的重量是同样分配到六个轮子。 所以当单轮遇到障碍物，考虑的特性土壤，采取 虑到月球车的结构 和重量，采取 G/602。因此，通过等式（ 1），得出的结论是 = 45。它指 的方向作用的力车轮悬架杠杆为 45。 10 图 6悬架杠杆 三、 新型悬架的设计 1悬架的设计原则。 1） 出色地翻越 障碍 从上面的分析我们知道，当车轮遇到障碍，悬架 杠杆作用的力的方向轮毂为45。杆机构被设计时，方向一些共同车轮的杠杆方向应垂直于的作用，他们尽可能地以增大扭矩，使杠杆转动的方向有利于爬上障碍。所以，我们应该做的有关杠杆与反向 45到地平线倾斜。 2） 出色地 顺利 行走 能力 悬架应该有能力自动适应地形的穿越障碍时，可以消除影响凹凸不平的地面，并保持驾驶室平 稳 。 3）驾驶室 的负载分发到每个车轮 4）具有良好的折叠和展开以携带方便 2结构的正和负的四边形悬挂 根据上面的悬浮式设计的原则，我们设计了一种新型的 悬架 ，这主要是由一个正 四边形杠杆机构 构成和一个负的四边形杆机构，如图 2中所示。该悬浮液是由六个杆， 和控制杆 1，杆 3和杆 6的端部的连接分别与前 15轮，中间轮 16和后轮 17。杆1 和杆 2是在点 8处铰接，相同的铰接也是在点 7处，控制杆 1和杆 3 的杆 2和杆4 在点 10中，杆 3和杆件 4在点 9，杆 2和杆 5在点 12，杆件 4和杆 6在点 14，并在 点 13 的杆 5 和杆 6。双方的正和负的四边形杆机构与驾驶室通过差动轴杆 4 点11。 因此，横摆角的驾驶室的平均横摆角两侧 杆 4。 图 2正反 四边形悬架 四、 地形适应能力 11 1悬架运动学方程 为了很容易 地 分析的运动之间的关系杆 ， 由从中心的辅助线前轮和 45 角度分 析 ，图 3中所示的控制杆 1。 三个分支杆 4杆之间的角度分别为 135， 135和 90。 控制杆 1是平行于杆 4的一个分支杆，杆图 2是平行于杆 3，和辅助线是平行于另一个分支杆 4杆。每一控制杆的长度分别是 7， 图 3中所示。并且 轮和其他车轮的中心，是杆 3和杆 1之间的角度，是辅助线之间和控制杆 1，是杆 5和 水平 辅
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