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侧部搭载月球车锁定释放机构研究

丁振佺  
【摘要】: 随着我国深空探测技术的不断发展和完善,登陆月球已成为我国目前非常明确的目标。月球车侧部搭载方式因其节省了着陆器内部空间用于存储精密设备、避免了着陆器质心过高现象的出现、受着陆器结构尺寸的约束较小等特点,逐渐受到人们的重视。用于侧部搭载月球车的锁定释放机构,它不仅仅是着陆器上重要的组成部分,也是月球车与月表的桥梁,其工作性能的好坏直接决定了月球车能否安全着陆月面。 在锁定释放机构结构详细方案设计方面,根据锁定释放机构安装位置、结构复杂性、机构质量等方面的要求,确定了锁定释放机构的方案,对其进行了详细的方案设计,并运用ANSYS软件对主要零件进行了变形分析。 根据锁定释放机构的变胞过程,应用拓扑构型图对其进行了构态分析,确保其按照预期的变胞过程工作;基于多体系统低序体阵列理论,运用齐次变换矩阵建立了构件间的运动学模型,运用ADAMS软件对锁定释放机构进行了运动学仿真分析,得到了各构件间的相对转角曲线,实现了板间的顺序展开。 在动力学分析方面,根据锁定释放机构不同的展开阶段参与运动的构件不同的特点,分阶段建立系统在无月面倾角和有月面倾角情况下动力学模型,并运用ADAMS进行了求解,得到锁定释放机构主要构件动力学性能参数曲线。 研究了锁定释放机构自身参数变化及月面倾角变化对展开过程的影响,根据展开过程的平稳性、月球车所允许的最大翻转速度、展开板前端接触月面时的速度等方面的要求,确定了在无倾角、有倾角情况下的参数组。


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