基于摇杆--转向架的月球车运动学分析与仿真

摘要

为使月球车在崎岖地形中安全到达目的地、完成探测任务,月球车不仅具有产生牵引、越过地形、载重的能力,而且还应具有稳定的车体,以利于传感器和机械手稳定平滑地工作.本文提出的基于摇杆-转向架的月球车的体系结构,提供了一种通过弹簧和滑块控制来调整车体重心以保证月球车在崎岖地形中移动时能够增强其运动稳定性.首先研究月球车运动三维模型,并在此基础上推导出月球车运动学方程,导出了月球车车体速度与车轮转速之间的雅可比矩阵;其次利用最小二乘法对车体位置和方向进行了估算;最后使用计算机仿真来证明月球车运动学方程的可行性.仿真结果表明HIT-1型月球车在崎岖地形中移动时具有动态调整其运动构型的能力,可较好地增强车体的安全性和稳定性.