履帶式月球車移動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)仿真.pdf

1、載人登月，以及建立月球基地是中國的遠(yuǎn)期探月目標(biāo)。由于履帶式移動(dòng)系統(tǒng)具有良好的越野能力和抗沉陷特性，在未來的載人登月和月球基地工程中需要的月面載運(yùn)工具中將會(huì)發(fā)揮重要作用。對(duì)于地面常見的雙履帶式移動(dòng)系統(tǒng)，履帶接地尺寸較長(zhǎng)，在轉(zhuǎn)向時(shí)履帶將發(fā)生較大的側(cè)向滑移而產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)向阻力，造成較大的履帶磨損和能耗。針對(duì)這些不足，本文提出來一種可用于月面漫游車的四履帶移動(dòng)系統(tǒng)，每一套履帶系都可以變形，能夠根據(jù)地形特點(diǎn)改變履帶接地長(zhǎng)度，從而有效降低履帶的行進(jìn)

2、及轉(zhuǎn)向阻力。本文闡述了該漫游車移動(dòng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)組成、履帶系及其懸架的構(gòu)型設(shè)計(jì)；基于履帶-土壤作用力分析，討論了履帶系結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)。
　　對(duì)所設(shè)計(jì)的四履帶式月球車移動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。基于移動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向時(shí)履帶-土壤作用的力學(xué)分析，建立了移動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向速度和轉(zhuǎn)向半徑與履帶-土壤作用關(guān)系的數(shù)學(xué)模型；通過建立隨動(dòng)坐標(biāo)系，利用 D-H法的變換矩陣，建立了移動(dòng)系統(tǒng)的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)和逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，為月球車移動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制和運(yùn)動(dòng)仿真奠定了基礎(chǔ)。

3、
　　對(duì)所設(shè)計(jì)的四履帶式移動(dòng)系統(tǒng)的地形通過性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。通過建立準(zhǔn)靜力學(xué)方程，分別討論了該移動(dòng)系統(tǒng)通過垂直障礙、壕溝和斜坡的能力；并通過準(zhǔn)靜力學(xué)方程，分析了該移動(dòng)系統(tǒng)在斜坡上正向和側(cè)向行進(jìn)的穩(wěn)定性條件。
　　進(jìn)行了四履帶式移動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)性能仿真分析?；?Universal mechanics軟件系統(tǒng)，建立了四履帶式移動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真平臺(tái)；該仿真平臺(tái)包括移動(dòng)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型、崎嶇地形及障礙模型、履帶-土壤作用模型等功