面向熔岩管探测的星球子车及其参数化设计方法研究

摘要

星球熔岩管是进入星球地下的捷径，具有较高的科学探测及资源勘探价值。提出了一种新型系绳星球熔岩管探测子车，并开展其参数化设计研究。面向熔岩管管口大坡度斜坡绳索释放回收问题以及熔岩管内探测车转向问题对系绳轮式移动机构进行了构型设计。基于地面力学理论，考虑三轮移动系统在熔岩管口周围及管底堆积区松软地形内移动能力，以及探测车在崎岖硬质熔岩管内壁中的几何通过性、平稳性和抗颠覆性等因素对系绳三轮移动系统进行了参数优化设计。在模拟外星球地表环境中的仿真和试验结果表明，使用提出的优化设计方法设计出来的星球车完全满足预定的技术要求，相比于参数优化之前具备更强的移动性能，并可为四轮、六轮等多轮星球车参数化设计提供有益借鉴。