1969年7月,美國“阿波羅11號”飛船成功實現(xiàn)登月,人類首次踏上了月球,隨后美國繼續(xù)開展了多次載人登月活動,獲得了大量的月球樣品和科學數(shù)據(jù),人類對月球的認識由此前進了一大步,月球探測活動取得了極大的成就。為滿足我國開發(fā)月球資源,建立月球基地的戰(zhàn)略目標而提出一種新的仿生軟著陸緩沖機構(gòu)。本文借鑒仿生機器人思想結(jié)合貓科動物善于跳躍的生物力學特性,模仿貓科動物的腿部骨骼肌肉結(jié)構(gòu)提出了一種新的仿生軟著陸機構(gòu)模型,利用氣動肌肉作為主要吸能材料配合鋁合金機構(gòu),建立仿貓科動物軟著陸緩沖機構(gòu)模型,并通過建立有ANSYS/LS-DYNA有限元模型進行仿真分析,并與已存在的傳統(tǒng)登月艙著陸器進行可行性驗證。在此基礎(chǔ)之上,本文對仿貓關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的角度與軟著陸緩沖機構(gòu)的緩沖性能之間的關(guān)系進行分析論證。借助有限元工具對不同關(guān)節(jié)角度模型進行分析。通過仿真分析結(jié)果對比,定性分析關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的角度與軟著陸緩沖機構(gòu)緩沖性能之間的關(guān)系。此外,本文還建立了不同氣動肌肉長度下軟著陸緩沖機構(gòu)模型,并通過仿真軟件模擬不同氣動肌肉長度下軟著陸緩沖機構(gòu)的軟著陸性能,通過相同部位氣動肌肉長度變化的對比,分析不同肌肉長度對軟著陸緩沖機構(gòu)性能的影響... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

軟著陸裝置分類

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文1966 年 2 月 3 日，前蘇聯(lián)發(fā)射的月球 9 號在月球表面進行軟著陸成功，標志著月面登陸從硬著陸向軟著陸的轉(zhuǎn)變，其采用的就是氣囊式緩沖裝置[5]，如圖 1所示。1966 年 6 月 2 日，美國發(fā)射的勘探者 1 號[5]月球探測器首次成功實現(xiàn)腿式著陸機構(gòu)在月面軟著陸，如圖 1-3 所示，其采用的厚壁鋁合金管為外管內(nèi)置鋁蜂窩材料作為內(nèi)芯與內(nèi)含鋁蜂窩材料的足墊通過球鉸連接組成單個著陸腿，整個探測器緩沖裝置由 3 個著陸腿間隔 120°對稱布置[6]。

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文1966 年 2 月 3 日，前蘇聯(lián)發(fā)射的月球 9 號在月球表面進行軟著陸成功，標志著月面登陸從硬著陸向軟著陸的轉(zhuǎn)變，其采用的就是氣囊式緩沖裝置[5]，如圖 1所示。1966 年 6 月 2 日，美國發(fā)射的勘探者 1 號[5]月球探測器首次成功實現(xiàn)腿式著陸機構(gòu)在月面軟著陸，如圖 1-3 所示，其采用的厚壁鋁合金管為外管內(nèi)置鋁蜂窩材料作為內(nèi)芯與內(nèi)含鋁蜂窩材料的足墊通過球鉸連接組成單個著陸腿，整個探測器緩沖裝置由 3 個著陸腿間隔 120°對稱布置[6]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣動人工肌肉遲滯-蠕變特性研究現(xiàn)狀與進展[J]. 謝勝龍,劉海濤,梅江平.  系統(tǒng)仿真學報. 2018(03)
[2]機械式仿骨骼肌變剛度機構(gòu)原理及設計[J]. 王顏,房立金.  機器人. 2015(04)
[3]嫦娥工程技術(shù)發(fā)展路線[J]. 裴照宇,王瓊,田耀四.  深空探測學報. 2015(02)
[4]嫦娥三號探測器的技術(shù)設計與成就[J]. 孫澤洲,張廷新,張熇,賈陽,張洪華,陳建新,吳學英,申振榮.  中國科學:技術(shù)科學. 2014(04)
[5]中國月球探測計劃——“嫦娥工程”[J]. 歐陽自遠.  今日科苑. 2012(20)
[6]星面探測仿生間歇式跳躍機器人設計及實現(xiàn)[J]. 柏龍,葛文杰,陳曉紅,寇鑫.  機器人. 2012(01)
[7]氣動肌肉驅(qū)動器的動態(tài)剛度和阻尼特性[J]. 劉吉軒,蘇俊收.  流體傳動與控制. 2011(01)
[8]月球探測器軟著陸機構(gòu)展開動力學仿真分析[J]. 孫毅,胡亞冰,劉榮強,鄧宗全.  宇航學報. 2010(02)
[9]鋁蜂窩結(jié)構(gòu)的沖擊動力學性能的試驗及數(shù)值研究[J]. 王闖,劉榮強,鄧宗全,羅昌杰.  振動與沖擊. 2008(11)
[10]緩沖機構(gòu)柔性變形對月球探測器著陸穩(wěn)定性能影響分析(英文)[J]. 陳金寶,聶宏,張明,汪岸柳.  Chinese Journal of Aeronautics. 2008(01)

碩士論文
[1]青蛙跳躍仿生運動學及動力學研究[D]. 陳智翔.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]新型氣動仿青蛙機器人設計及彈跳性能研究[D]. 張偉.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[3]基于氣動肌肉的類“豹”型機器人后肢設計[D]. 葉慶雨.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]月球探測器軟著陸緩沖機構(gòu)方案設計及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 丁立超.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3598234