基于被動(dòng)滑轉(zhuǎn)原理的輪地相互作用測(cè)試技術(shù)研究.pdf

1、在對(duì)星球進(jìn)行探測(cè)時(shí)，星球探測(cè)車(chē)是人類(lèi)必不可少的工具，因?yàn)樗梢源钶d各種星球探測(cè)儀器，為人類(lèi)減輕負(fù)重，甚至可載人以擴(kuò)大探測(cè)范圍。對(duì)于星球探測(cè)車(chē)最重要的是要求它能夠在特殊的環(huán)境下工作，為此，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)了解探測(cè)車(chē)的運(yùn)動(dòng)性能以及車(chē)輪的環(huán)境適應(yīng)性能，以提高星球車(chē)的地形適應(yīng)能力，這些設(shè)計(jì)都要考慮車(chē)輪與地面相互作用的力學(xué)特性，而對(duì)于二者的力學(xué)特性的研究又離不開(kāi)相應(yīng)的試驗(yàn)和測(cè)試，因此搭建一個(gè)可以對(duì)多種星球條件下的地形環(huán)境進(jìn)行輪地相互作用測(cè)試的系統(tǒng)是

2、十分必要的。出于這種目的，本文對(duì)基于被動(dòng)滑轉(zhuǎn)原理的輪地相互作用測(cè)試技術(shù)進(jìn)行了研究，并將其分為崎嶇地形模擬技術(shù)和車(chē)輪被動(dòng)滑轉(zhuǎn)測(cè)試技術(shù)兩個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的分析。
　　使用一個(gè)二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)斜坡模擬是崎嶇地形模擬技術(shù)的重點(diǎn)。通過(guò)深入研究轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的二維運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)后二維轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)具有耦合特性，于是在機(jī)構(gòu)上使用解耦補(bǔ)償鉸鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二維耦合運(yùn)動(dòng)的解耦，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后通過(guò)理論推導(dǎo)對(duì)提出的機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到機(jī)構(gòu)自由度和運(yùn)動(dòng)關(guān)系

3、曲線，并在使用ADAMS進(jìn)行驗(yàn)證。
　　通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外已有的輪地相互作用測(cè)試裝置，針對(duì)現(xiàn)存采用主動(dòng)滑轉(zhuǎn)原理的系統(tǒng)提出了被動(dòng)滑轉(zhuǎn)原理，并使用車(chē)輪測(cè)試裝置提供被動(dòng)滑轉(zhuǎn)狀態(tài)。基于輪地力學(xué)進(jìn)行被動(dòng)滑轉(zhuǎn)原理公式的推導(dǎo)，同時(shí)以干沙為例解釋了在被動(dòng)滑轉(zhuǎn)狀態(tài)下的車(chē)輪力學(xué)特性。為了提供被動(dòng)滑轉(zhuǎn)狀態(tài)，提出車(chē)輪被動(dòng)滑轉(zhuǎn)測(cè)試裝置的機(jī)構(gòu)原理，并進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)輪壓誤差進(jìn)行了預(yù)測(cè)，最后分析了其誤差產(chǎn)生的原因，提出了誤差補(bǔ)償算法并提高了輪壓加載的精度。