[发明专利]登月车车体装置

说明书

技术领域

本发明属于航空航天和机械设计技术领域，涉及一种新型登月车车体装置，特别涉及一种具有球形外壳，能够折叠和展开，并且能够针对跳跃型行进方式展开自我救援的登月车车体装置。

背景技术

目前，世界各国都在进行月球探测设备的研发，探测器的车体形式历来作为探测器的重要部件进行设计，其基本要求是：可以折叠展开以减小运输体积；可靠连接行走装置；能够安装太阳能电池板和蓄电池以进行探测器的功能和储能；具有一定展开高度的双目摄像探测设备。但是，目前的登月车在行走过程中车体对环境的适应性不足，不能很好地保护车内设备和自我救援。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强登月车在行走过程中车体对于环境的适应性和保护车内设备并能展开自救的登月车车体装置。该装置具有球形外壳；两侧能够自旋转；并且能够折叠和展开各功能部件，能够实现为月球车充电供能、与地球进行无线通讯、进行勘探和采集月表样本和月球车自救的功能。

本发明的技术方案是：球形外壳采用八块球形外壳曲面组件以铆接方式进行连接。两侧嵌入球体的锥形自旋转装置由两台位于球体中央的连接了减速齿轮组的伺服电机进行驱动。这两台伺服电机安装在登月车的中心支架上。两个锥形自旋转装置由卡槽和锥形旋转支撑组成，在这两台伺服电机的驱动下沿球体外壳内侧旋转滑道进行旋转。在这两个锥形旋转支撑内构成的空间中，分别安装两部三关节折叠机械手臂，可以伸出车体球形外壳撑起登月车，然后通过自旋转装置将登月车旋转至行走姿态，从而实现登月车的自救过程。球形车体后部安装塞拉门，使安装在内部的太阳能极板在工作时伸出登月车展开充电。球形车体顶部安装双目视觉设备和无线通信天线。球形车体前部安装四自由度采集机械手。球形车体两侧安装两部旋转摄像头。车体装置通过铆接方式连接底部行走装置。

本发明的效果和益处是：通过采用球形外壳和两侧自旋转的自救机械手，使跳越行进的登月车在运行过程中能够保护车内设备，增强了登月车的自救能力和环境适应性。

附图说明

图1是登月车车体装置球形外壳结构图。

图2是登月车车体装置各功能部件展开工作结构图。

图3是两侧自旋转装置结构图。

图4是自救工况主视图。

图5是自救工况侧视图。

图6是自救工况轴测图。

图1、图2、图3和图6中：1.球形外壳曲面组件；2.双目视觉设备；3.四自由度采集机械手；4.太阳能极板；5.塞拉门；6.无线通信天线；7.旋转摄像头；8.旋转滑道；9.卡槽；10.锥形旋转支撑；11.中心支架；12.伺服电机；13.减速齿轮组；14.三关节折叠机械臂。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。

在图1中，由八块球形外壳曲面组件1拼接铆接成车体的球形外壳，作为支撑登月车各功能部件的载体。

在图2中，登月车顶部双目视觉设备2通过四连杆机构折叠与展开工作；登月车前部的四自由度采集机械手3通过四台内部步进电机折叠与展开进行标本采集工作；登月车后部太阳能极板4自身可以折叠减小体积与展开增大面积充电，通过塞拉门5伸出和收回登月车；登月车两侧分别安装两部旋转摄像头7和可沿球壳滑道上下伸缩的无线通信天线6。

在图3中，登月车两侧自旋转装置的锥形旋转支撑10在其上周向分布的卡槽9与球形外壳的旋转滑道8的作用下，可以沿着球形外壳进行旋转；两侧旋转分别依靠安装在中心支架11上的伺服电机12和减速齿轮组13控制。

在图6中，当登月车落地翻倒时，两侧的自旋转装置旋转至图示方位，伸出内部的、分别由三台步进电机控制的三关节折叠机械臂14撑起登月车；之后两侧自旋转装置再次旋转，登月车主体在地面对三关节折叠机械臂14的摩擦力作用下反向旋转回到正常的行走装置向下的方位，此时收回三关节折叠机械臂14，从而完成登月车的自救过程。