基于被動滑轉(zhuǎn)原理的輪地相互作用測試技術(shù)研究.pdf

1、在對星球進行探測時，星球探測車是人類必不可少的工具，因為它可以搭載各種星球探測儀器，為人類減輕負重，甚至可載人以擴大探測范圍。對于星球探測車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)計階段就應(yīng)了解探測車的運動性能以及車輪的環(huán)境適應(yīng)性能，以提高星球車的地形適應(yīng)能力，這些設(shè)計都要考慮車輪與地面相互作用的力學(xué)特性，而對于二者的力學(xué)特性的研究又離不開相應(yīng)的試驗和測試，因此搭建一個可以對多種星球條件下的地形環(huán)境進行輪地相互作用測試的系統(tǒng)是

2、十分必要的。出于這種目的，本文對基于被動滑轉(zhuǎn)原理的輪地相互作用測試技術(shù)進行了研究，并將其分為崎嶇地形模擬技術(shù)和車輪被動滑轉(zhuǎn)測試技術(shù)兩個部分進行詳細的分析。
　　使用一個二維轉(zhuǎn)動平臺來實現(xiàn)斜坡模擬是崎嶇地形模擬技術(shù)的重點。通過深入研究轉(zhuǎn)動平臺的二維運動，發(fā)現(xiàn)經(jīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動后二維轉(zhuǎn)動平臺具有耦合特性，于是在機構(gòu)上使用解耦補償鉸鏈來實現(xiàn)對二維耦合運動的解耦，并進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后通過理論推導(dǎo)對提出的機構(gòu)進行運動學(xué)分析，得到機構(gòu)自由度和運動關(guān)系

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