月球探测车车轮数目的选取

›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (05): 1113-1119.

月球探测车车轮数目的选取

杨飞¹, 邓宗全¹, 陶建国¹, 刘吉成²

1. 哈尔滨工业大学机电工程学院机器人技术与系统国家重点实验室,哈尔滨 150080;
2. 上海大学机电工程与自动化学院, 上海 200444

收稿日期:2011-07-08 出版日期:2012-09-01 发布日期:2012-09-01
通讯作者: 陶建国(1964-),男,教授,博士生导师.研究方向:特种机器人技术,宇航空间机构及控制. E-mail:jgtao@hit.edu.cn E-mail:jgtao@hit.edu.cn
基金资助:
"863"国家高技术研究发展计划项目(2008AA04Z202);国家自然科学基金项目(51075079,61005073).

Rational wheel number for lunar rover

YANG Fei¹, DENG Zong-quan¹, TAO Jian-guo¹, LIU Ji-cheng²

1. State Key Laboratory of Robot Technology and System, School of Mechtrionics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080,China;
2. School of Mechatronics Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200444,China

Received:2011-07-08 Online:2012-09-01 Published:2012-09-01

摘要/Abstract

摘要： 为合理确定月球探测车车轮数目,借助地面力学的相关知识,考虑到车轮行驶时的沙土回弹沉陷量,建立了车轮前进与转弯时的轮地接触模型,进而推导了单个车轮的前进总阻力矩、转弯总阻力矩以及驱动力矩计算表达式。在一定范围轮宽与轮径条件下,得到了单轮驱动力矩、前进阻力矩和转向阻力矩与沉陷量之间的关系曲线。通过分析找到使车轮驱动效率较大的沉陷量区间。以此为基础,给出了合理选择车轮数目的操作流程图,并比较了不同轮数探测车的优缺点,可为全面合理确定车轮数提供参考。

关键词: 车辆工程, 月球探测车, 车轮数目, 驱动力矩, 阻力矩, 沉陷量

Abstract: In order to decide the rational wheel number of the lunar rover, a wheel-soil contact model for the wheel at moving forward and turning was built based on the theory of terrain mechanics and the consideration of the sand springback sinkage. The calculation expressions for total resistance torques of the single wheel at moving forward and turning were derived. The relationship curves of the driving torque, the resistance torque at moving forward and the resistance torque at turning versus sinkage were achieved under a certain range of wheel width and radius. The sinkage interval to make the wheel have high driving efficiency was found by analysis. Based on these results, the flow chart for choosing wheel number rationally was proposed, and the advantages and disadvantages of the rovers with different number of wheels were compared to provide a reference for the comprehensive and rational wheel number choosing.

Key words: vehicle engineering, lunar rover, wheel number, drive torque, resistance torque, sinkage

中图分类号:

U461.1

杨飞, 邓宗全, 陶建国, 刘吉成. 月球探测车车轮数目的选取[J]. , 2012, 42(05): 1113-1119.

YANG Fei, DENG Zong-quan, TAO Jian-guo, LIU Ji-cheng. Rational wheel number for lunar rover[J]. , 2012, 42(05): 1113-1119.

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