本文關(guān)鍵詞：履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的設(shè)計與運(yùn)動性能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著探月工程的不斷深入，建立月球基地已經(jīng)成為了必然趨勢，而載人月球車作為月球開發(fā)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣將對月球基地建設(shè)產(chǎn)生重要影響。本文基于月球的特殊環(huán)境與非結(jié)構(gòu)化地形，提出了一種多關(guān)節(jié)四履帶復(fù)合式的月球車移動系統(tǒng)，主要進(jìn)行了如下工作： 對月球車設(shè)計中環(huán)境、載重、運(yùn)動性能等重要方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究，綜合分析載人月球車和各種履帶式移動系統(tǒng)的構(gòu)型。在此基礎(chǔ)上，，提出一種根據(jù)不同路況，既具有被動適應(yīng)地形又有主動調(diào)節(jié)位姿功能的多關(guān)節(jié)四履帶復(fù)合式移動系統(tǒng)。移動系統(tǒng)主要包括型變靈活的懸架機(jī)構(gòu)，具有防側(cè)滑功能的履帶結(jié)構(gòu)，裝載空間較大的車身等。利用MATLAB中的fmincon函數(shù)對該移動系統(tǒng)懸架各構(gòu)件尺寸進(jìn)行優(yōu)化，使移動系統(tǒng)在發(fā)射過程中整體尺寸最小。在優(yōu)化的基礎(chǔ)上，完成了各機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用Pro/E軟件建立移動系統(tǒng)三維模型。 對履帶式載人月球車移動系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析�？紤]滑移因素對運(yùn)動的影響，利用D-H方法，建立在非結(jié)構(gòu)化滑移月面的正運(yùn)動學(xué)模型，推導(dǎo)移動系統(tǒng)的雅克比矩陣，得出履帶與車體之間的運(yùn)動關(guān)系，為移動系統(tǒng)的控制打下了基礎(chǔ)。 針對不同的路況，對月球車移動系統(tǒng)設(shè)計相應(yīng)的運(yùn)動形式，為移動系統(tǒng)運(yùn)動性能理論分析提供前提。由于履帶式載人月球車移動系統(tǒng)運(yùn)行速度較低，因此采用準(zhǔn)靜力學(xué)方法對月球車移動系統(tǒng)的通過性與穩(wěn)定性進(jìn)行分析。在月球車移動系統(tǒng)載人時質(zhì)心與載荷變化的條件下，建立移動系統(tǒng)的通過性與穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)模型，計算在典型路況下月球車移動系統(tǒng)可越過的極限尺寸和不發(fā)生傾翻的極限條件。 在ADAMS軟件中建立虛擬樣機(jī)模型，對不同的障礙施加相應(yīng)的運(yùn)動約束，進(jìn)行移動系統(tǒng)通過性與穩(wěn)定性的仿真分析，繪制移動系統(tǒng)越障過程中各主要構(gòu)件的相關(guān)曲線，將仿真值與理論值進(jìn)行對比，分析誤差原因，最終驗(yàn)證了理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)履帶 載人月球車 構(gòu)型設(shè)計 運(yùn)動性能 建模分析 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：V476.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題研究的背景及意義8
• 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析8-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 載人月球車的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 越障性與穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.5 履帶機(jī)器人運(yùn)動學(xué)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的總體設(shè)計17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 月面環(huán)境因素17
• 2.3 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的設(shè)計要求17-19
• 2.3.1 載人月球車移動系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)要求18
• 2.3.2 載人月球車移動系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)18-19
• 2.4 載人月球車移動系統(tǒng)的總體方案設(shè)計19-25
• 2.4.1 移動系統(tǒng)懸架機(jī)構(gòu)的設(shè)計19-22
• 2.4.2 移動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計22-25
• 2.5 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計25-31
• 2.5.1 前履帶機(jī)構(gòu)及懸臂驅(qū)動與傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計25-26
• 2.5.2 后履帶機(jī)構(gòu)及懸臂驅(qū)動與傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計26-28
• 2.5.3 履帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計28-29
• 2.5.4 驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計29-31
• 2.6 懸架主要承力構(gòu)件有限元分析31-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第3章 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)分析34-42
• 3.1 引言34
• 3.2 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的正運(yùn)動學(xué)建模34-40
• 3.2.1 坐標(biāo)系的建立34-36
• 3.2.2 履帶與地面產(chǎn)生滑移運(yùn)動時的變換矩陣36-37
• 3.2.3 月球車正運(yùn)動學(xué)方程37-38
• 3.2.4 月球車的雅克比矩陣38-40
• 3.3 履帶式載人月球車移動系統(tǒng)的逆運(yùn)動學(xué)40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 移動系統(tǒng)通過性與穩(wěn)定性分析42-59
• 4.1 引言42
• 4.2 移動系統(tǒng)的失去運(yùn)動能力分析42-43
• 4.2.1 移動系統(tǒng)失去通過性分析42-43
• 4.2.2 移動系統(tǒng)失去穩(wěn)定性分析43
• 4.3 月球車運(yùn)動的準(zhǔn)靜力學(xué)分析43-47
• 4.3.1 履帶-土壤作用力分析43-45
• 4.3.2 移動系統(tǒng)準(zhǔn)靜力學(xué)模型的建立45-47
• 4.4 月球車運(yùn)動的通過性分析47-58
• 4.4.1 月球車越過垂直障礙通過性分析47-53
• 4.4.2 月球車越過溝壑通過性分析53-55
• 4.4.3 月球車爬坡通過性分析55
• 4.4.4 月球車斜坡穩(wěn)定性分析55-57
• 4.4.5 月球車垂直障礙穩(wěn)定性分析57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 履帶式載人月球車的運(yùn)動仿真分析59-71
• 5.1 引言59
• 5.2 垂直障礙通過性仿真分析59-66
• 5.2.1 前履帶越障通過性仿真分析59-61
• 5.2.2 后履帶越障通過性仿真分析61-63
• 5.2.3 單側(cè)越障通過性仿真分析63-66
• 5.3 斜坡通過性仿真分析66-67
• 5.4 溝壑通過性仿真67-69
• 5.4.1 雙側(cè)跨越溝壑通過性仿真分析67-68
• 5.4.2 單側(cè)跨越溝壑通過性仿真分析68-69
• 5.5 凸塊地形行駛平順性仿真69-70
• 5.6 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻(xiàn)72-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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1 ;嫦娥三號將攜月球車樣機(jī)出爐[J];科學(xué)之友(A版);2009年10期

2 秋凌;;月球娛樂車[J];今日科苑;2009年15期

3 戈馬;;在月球上,我們開什么車[J];汽車消費(fèi)報告;2010年03期

4 王少萍,焦宗夏,郭宏;月球車驅(qū)動系統(tǒng)密封副加速壽命試驗(yàn)研究[J];中國機(jī)械工程;2003年01期

5 ;天下[J];經(jīng)濟(jì);2008年07期

6 靳力;w

本文編號：295981