星球探测机器人

《星球探测机器人》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、封面文章COVERSTORY星球探测机器人RobotforPlanetaryExploration北京航空航天大学机器人研究所　　丁希仑　徐　坤星球探测机器人要能保证探测的范围足够广，对复杂的外形环境要有很好的适应性和通过性，具有稳定高速高效的行驶能力，并有一定的避障能力、爬坡越障能力和耐磨损能力等。在现有的技术条件下，人类要实国也于2007年10月成功发射了“嫦现长时间的载人太空航行，还是一件娥一号”探月卫星，并于2010年10比较困难的事情。如果用机器人来月又成功发射了“嫦娥二号”探月卫丁希仑代替人类，实现长时间的太空旅行并星，

2、而且包括着陆器和探测车的登　　工学博士，北京航空航天大学机器登陆其他星球，进行环境探测，并将月探测器——“嫦娥三号”探月卫人研究所教授、博士生导师，国家杰出青所得数据传回地球，深入研究各天体星——也将于今年年底发射，逐渐实年科学基金获得者。国际机构与机器的地质特性和所处的空间环境，探索现在月球的着陆与返回，并进一步开科学联合会（IFTOMM）机器人学和机[1-2]械电子技术委员会委员、中国宇航学会行星系统的形成和演化历史，以寻求展登陆火星等太空探测任务。机器人专业委员会委员、中国自动化学解决太阳系起源和生命起源的最基在进行月球等星球

3、探测的初级会机器人竞赛工作委员会委员、中国自本问题，是一件十分可行的事情。因阶段，机器人可以代替人类考察宇航动化学会智能自动化专业委员会委员，此，在过去的几十年里，世界上许多员未来的登陆地点、科学家感兴趣的2006-2009英国伦敦大学国王学院机械工程系客座访问教授。国家相继开展了星球探测计划。我区域，以及放置仪器、采集样本和传34航空制造技术·2013年第18期封面文章COVERSTORY送视频图像等。在后期的基地建设土壤磨损，所以很少应用。因此，目自动矫正。前苏联登月的“Lunokhod”和维护的各个阶段中，机器人也是必前研究的

4、探测机器人还是以轮式和月球车是8轮行驶机构。由美国卡不可少的工具和手段，可以使宇航员腿式这两种机构为主。轮式行驶机内基-梅隆大学（CMU）机器人研究的工作更加安全、经济。星球探测机构的星球探测机器人比较常见，如美所野外机器人中心研制的“流浪者器人要能保证探测的范围足够广，对国国家航空航天管理局（NASA）研（Nomad）”（图6）类似于一种行星车。复杂的外形环境要有很好的适应性制的火星车“索杰纳（Sojourner）”（图日本研究的“Tri-Star”系列月球漫和通过性，具有稳定高速高效的行驶2）、“勇气”号（图3）、“机遇”号和“

5、好游车为三轮行驶机构。能力，并有一定的避障能力、爬坡越奇”号（图4），都是六轮行驶机构。轮式探测车具有机械结构简单、障能力和耐磨损能力等。因此，星球美国喷气实验室的“Nanorover”微型运动速度快和控制容易的优点，但，探测机器人应该具有与之相适应的火星车（图5）是一种奇特的轮式移对复杂未知非结构环境（如：尘土较[3-4]结构。动机构，能够底盘朝上时自动翻转，厚的软土质或岩石错综密集的星球星球探测机器人的研究涉及多种学科技术，其研究内容包括结构、传感、控制等多个方面，本文仅简述一下星球探测机器人的移动系统发展现状和着陆方式以及未来

6、发展趋势。星球探测机器人研究现状1　国外研究现状美国和前苏联可谓是星球探测机器人研究的先驱国。美国和前苏联在20世纪60年代末期开始了月球表面的探测任务，70年代，美国宇航员乘坐“Apollo”号登月飞船成功[5]的完成了对月球的探测任务，前图1　美国Apollo计划月球车苏联的“Lunokhod”探测车也成功的登上月球，完成探测任务。然而美国“Apollo”计划所使用的月球车（LunarRovingVehicle），如图1所示，为有人驾驶的月球车，没有实现自主控制，并不是完全意义上的探月机器人。现在美国已经进行一系列的对火星的探测

7、任务，研制了如“Rocky”系列、“索杰纳（Sojourner）”、“勇气”号、“机遇”号和“好奇”号等探测机[6-7]器人。还有日本、欧空局等国家或组织都根据自己的探测计划，纷纷投入巨资，研制各种星球探测机器人。这些探测机器人都有一定的变形能力，在着陆后会根据地形环境自动从闭合状态自动展开至工作状态。星球探测机器人的行驶机构大致分为轮式、腿式和履带式3种。其中，履带式行驶机构容易被星球表面图2　火星车“Sojourner”2013年第18期·航空制造技术35封面文章COVERSTORY图3　勇气号图4　好奇号图5　Nanorove

8、r图6　Nomad[8]表面）的适应能力差，不能完成对复使机器人始终保持水平的状态。福大学、波音公司在内的科研单位研杂环境的探测任务。东京大学的“Titan”系列机器人为制的一种新型的六轮腿机器人——有一部分探测机器人采用腿式四足结构