履帶式月球車移動系統(tǒng)的設計與運動仿真.pdf

1、載人登月，以及建立月球基地是中國的遠期探月目標。由于履帶式移動系統(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工具中將會發(fā)揮重要作用。對于地面常見的雙履帶式移動系統(tǒng)，履帶接地尺寸較長，在轉向時履帶將發(fā)生較大的側向滑移而產(chǎn)生較大的轉向阻力，造成較大的履帶磨損和能耗。針對這些不足，本文提出來一種可用于月面漫游車的四履帶移動系統(tǒng)，每一套履帶系都可以變形，能夠根據(jù)地形特點改變履帶接地長度，從而有效降低履帶的行進

2、及轉向阻力。本文闡述了該漫游車移動系統(tǒng)的總體結構組成、履帶系及其懸架的構型設計；基于履帶-土壤作用力分析，討論了履帶系結構參數(shù)設計。
　　對所設計的四履帶式月球車移動系統(tǒng)進行了運動學分析?；谝苿酉到y(tǒng)轉向時履帶-土壤作用的力學分析，建立了移動系統(tǒng)轉向速度和轉向半徑與履帶-土壤作用關系的數(shù)學模型；通過建立隨動坐標系，利用 D-H法的變換矩陣，建立了移動系統(tǒng)的正向運動學和逆向運動學模型，為月球車移動系統(tǒng)的運動控制和運動仿真奠定了基礎。

3、
　　對所設計的四履帶式移動系統(tǒng)的地形通過性和穩(wěn)定性進行了分析。通過建立準靜力學方程，分別討論了該移動系統(tǒng)通過垂直障礙、壕溝和斜坡的能力；并通過準靜力學方程，分析了該移動系統(tǒng)在斜坡上正向和側向行進的穩(wěn)定性條件。
　　進行了四履帶式移動系統(tǒng)的運動性能仿真分析。基于 Universal mechanics軟件系統(tǒng)，建立了四履帶式移動系統(tǒng)的運動仿真平臺；該仿真平臺包括移動系統(tǒng)虛擬樣機模型、崎嶇地形及障礙模型、履帶-土壤作用模型等功