月球车的工作原理.ppt

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1、月球车设计我的研究方向极地科考无人飞行器反恐安检机器人背景-与月球车的缘分参观访问俄罗斯圣彼得堡罗卡特行星探测器研究中心参与中国空间技术研究院总体部月面巡视探测器课题月球车（俗称）月面巡视探测器（术语）罗卡特（ROCAD）行星探测器研究中心-研制了苏联第一个月球车Lunokhod月球车（1970）前苏联在1970年11月10日发射756kg，约2.94m×1.96m罗卡特（ROCAD）中心之行17/05/2009~22/05/2009航天强国-苏联质子运载火箭加加林像中国航天事业成绩斐然中国空间技术研究院（CAST）总体

2、部中国空间技术研究院是中国空间技术的主要研究中心和航天器研制、生产基地。总体部：空间飞行器系统工程技术总体设计和技术协调单位。主要负责各类空间飞行器的总体设计、总装、综合测试及其结构、热控、测控、天线、数据管理、空间环境等分系统的研制和各种卫星的技术开发。曾经提交给总体部的概念图实际样机在沙地测试的样子2013年，“嫦娥三号”会将“中华牌”月球车送上月球。提要1如何开始一个新产品设计2月球车的功能和工作过程3国内外巡视探测器简介4月面环境和地形特点5月球车的路径规划工作原理6俄罗斯罗卡特探测器研究中心的启示7一个月球车模型设

3、计实例8本科学生参与科研活动的几点体会一、如何开始一个新产品设计了解客户需求（要干什么样的一件事）学习现有解决方案（别人干的如何）把握主要功能和性能指标（如何交差）提出概念设计方案（我怎么干）考虑特色和创新之处（做事要有亮点）执行开发设计计划（评审、执行、检查）总结与提高什么是数字化机械产品概念设计（1）完整的设计说明书(电子文档)；（2）作品的数字化三维模型；（3）作品运动仿真动画或视频录像基本结构——功能实现——创新特点范例：一种潜航器本科4年级学生作品建模软件动画及特效软件流体仿真软件后期合成软件总结：一个好的概念设计

4、就像一部好的电影，有好的创意、好的脚本和精彩的视觉效果，才能打动观众和投资人。30秒的动画能决定成败！二、月球车的功能和工作过程月球车是一种在月面移动工作，执行科考探测任务的半自主移动平台，是一种特殊的航天器。勇气号火星车演示视频软着陆与硬着陆人造卫星、宇宙飞船等在降落过程中，逐渐减低降落速度，使得航天器在接触地球或其他星球表面瞬时的垂直速度降低到很小，最后不受损坏地降落到地面或其他星体表面上，从而实现安全着陆的技术。例如，通过推进器进行反向推进，或者改变轨道利用大气层逐步减速，或者利用降落伞降低速度。一般来说，每种航天器都

5、是通过多种减速方式共同作用进行减速，达到软着陆的目的。相对于软着陆，物理上的硬着陆一般是指航天器未减速（或未减速到人员或设备允许值），而以较大速度直接返回地球或击中行星和月球，这是毁坏性的着陆。前苏联月球2、5、7、8号探测器，金星3号探测器均是硬着陆，其探测数据在着陆前已送回地球接收站。月球车、火星车的几大功能分析岩石样本（钻探、取样、分析）->机械臂、钻机、物理化学实验室巡视与搜索（获取图像、路径规划、接近目标）->路径规划、避碰、轮系着陆与展开（耐冲击、改变形状）->能源、通讯、行走各子系统从储存状态变为工作状态落——

6、展——走——看——钻总结：与功能相关的机构类型：完成钻探采样（臂手机构）适合在月球表面探测区域行走（行走机构）保证能源、通讯系统的工作（指向机构）展开系统（展开机构）重量轻、机构可靠（航天器的一般要求）软着陆（登月常用方式）指向机构展开机构臂手机构行走机构三、国内外巡视探测器简介Luno1970索杰纳1994机遇、勇气号2004其他科研样机中国空间技术研究院样机*Lunokhod前苏联1970年11月10日发射756kg约2.94m×1.96m*索杰纳（Sojourner）美国1997年7月4日登陆火星65cm×48cm×3

7、0cm11.4公斤工作了3个月*勇气号、机遇号美国在2004年1月着陆火星185kg150cm×230cm×160cm发现曾经有水存在的证据FIDO火星车样机FIDO尺寸110cmx97cmx53cm，体积约为Sojourner和Rocky7的两倍，是NASA为MER（“勇气号”和“机遇号”）设计的地面样机，有一个四自由度伸展为1.94m的桅杆，桅杆装有一对高分辨率彩色全景相机（比Rocky7多出的相机，用于科学探测）和一对单色导航相机。Rocky7Rocky系列探测车是JPL开发的地面样机，其中以Rocky7最为成熟，它在

8、Sojourner的基础上作了一些改进，Rocky7大小为68x48x32cm，轮径13cm。增加了一对安装在桅杆上的导航相机。主要用来验证为了在火星表面行走更长距离（50km）所需的新技术应用情况。*ROCAD（俄罗斯）RJrover*六轮摇臂（左图为收拢、右图为展开状态）中国空间技术研