分箱体式月球车虚拟样机的设计和分析

论文摘要

2004年我国已启动“嫦娥工程”,研制具有自主知识产权的月球车已极为迫切。月球车是用十分复杂地形探测的移动机器人,其研制涉及到多个学科领域,是人工智能、白动控制、机构学、信息技术及计算机技术等高新技术的结晶。其中移动机构是月球车的基础和关键,其性能的优劣、工作的稳定性和可靠性将直接影响探月工程的成败。本文提出一款新结构的月球车—分箱体式月球车,首先是在满足功能要求的基础上,在机构设计方面突出新颖的设计思想,建立月球车的虚拟样机模型,重点对月球车的越障性能和转向性能进行理论分析和仿真实验,为月球车的行走系统多一种备选方案;其次研制分箱体行走机构的地面样机是来验证分箱体行走技术的特点;最后文中的仿真实验可用来验证多箱体行走系统在行走功能、行走能力、行走控制行为的优势,为优选一种具有较高行走能力,工程实现较为容易的方案提供理论基础。本文的主要工作是创新提出一种分箱体式月球车,建立其虚拟样机模型,进行运动学分析,并在ADAMS中对越障和转向性能进行仿真实验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外的发展概况
• 1.3 虚拟样机技术
• 1.4 本课题的研究意义
• 1.5 本论文的主要研究工作
• 第二章 分箱体式月球车行走系统设计
• 2.1 引言
• 2.2 分箱体式月球车行走系统的技术要求
• 2.3 分箱体式月球车的主要部分
• 2.4 各部件的质量和转动惯量
• 2.5 小结
• 第三章分箱体式月球车运动学和越障路径分析
• 3.1 引言
• 3.2 坐标系的建立
• 3.3 运动学建模
• 3.4 越障最优路径求解
• 3.5 小结
• 第四章分箱体式月球车行走越障分析
• 4.1 引言
• 4.2 分箱体式月球车的越障的几个条件
• 4.3 分箱体式月球车的越障力学分析
• 4.4 越障原理分析
• 4.5 动力学模型
• 4.6 模型越障仿真分析
• 4.7 小结
• 第五章 分箱体式月球车转向分析
• 5.1 引言
• 5.2 月球车转向原理分析
• 5.3 几种情况下月球车转向分析
• 5.4 总结
• 第六章 文章总结与展望
• 6.1 创新点
• 6.2 本文总结
• 6.3 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4