自动展开式月球车着陆梯结构设计与分析

摘要

随着太空探测技术的发展，各国陆续开展了太空探测，作为人类探测太阳系和其他星球最理想的跳板和中转基地，月球在开发外层空间中具有特殊的地位。月球车释放机构作为着陆器搭载舱和月球表面之间的桥梁，为月球车顺利到达月球表面提供了保证，是着陆器上重要的组成部分。本文主要对折叠式和弹出式着陆梯进行设计和分析。
　　首先，对着陆器的具体结构和月球车的搭载方式进行分析，确定合理的月球车释放方案并设计出相应的着陆梯。
　　其次，对着陆梯进行数学建模和利用ADAMS进行动力学仿真，对着陆梯的展开运动进行分析，确定其可行性。
　　再次，对着陆梯在外拉力作用下进行理论分析和参数调整，通过调整弹簧刚度、关节阻尼系数等参数，分析各主要参数对着陆梯释放过程的影响，确定合理参数，在保证着陆梯顺利释放的基础上，减小释放过程中的冲击和振动，增加系统的可靠性和平稳性。
　　最后，加工着陆梯和实验平台，搭建合理的测试系统。对弹出式着陆梯在地面环境进行释放试验，观察着陆梯释放的情况，测量着陆梯弹出过程中选定方向的加速度。
　　本文对着陆梯结构进行设计并进行了理论分析、仿真分析和实验分析。分析了对着陆梯可行性、可靠性和平稳性影响的主要因素。获得一些建设性的结果，为进一步研究奠定了一定的基础。

目录

自动展开式月球车着陆梯结构设计与分析

STRUCTURE DESIGN AND ANALYSIS ON AUTOMATIC UNFOLDING LANDING LADDER FOR LUNAR ROVER

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究的目的和意义

月球探测的意义

月球车释放机构研究的意义

1.3 国内外在该方向研究现状

1.4 主要研究内容

第2章 着陆梯机械结构设计

2.1释放机构方案的确定

2.2着陆梯结构设计

2.3外折式着陆梯结构设计

单向机构的介绍

锁紧机构

扭转弹簧设计

2.4内折式着陆梯结构设计

2.5弹出式着陆梯结构设计

2.6本章小结

第3章 折叠式着陆梯建模及仿真

3.1 折叠展开式着陆梯建模

3.2 ADAMS的动力学分析和求解

3.3 着陆梯的仿真分析

着陆梯模型的简化

内折叠式着陆梯的仿真

外折式着陆梯的仿真

3.4 本章小结

第4章 着陆梯参数分析和优化

4.1 外拉力对着陆梯展开运动的影响

4.2 着陆梯在外拉力作用下的仿真

4.3 参数优化

确定目标函数和选择参数

优化结果

4.4 本章小结

第5章 着陆梯的性能测试

5.1 实验平台的设计

5.2 测试系统的搭建

5.3 着陆梯冲击加速度测量

传感器与测量方法

不同高度冲击加速度分析

着陆梯结构的改进

5.4 本章小结