障能力与两后轮越障能力完全相同的结论，故只需分析两前轮与两中前轮的越障能力与结构参数间的关系即可。通过分析得，在附着系数相同的条件下，两前轮的越障能力与两中前轮的越障能力相比较弱，即整车的越障能力主要取决于两前轮的越障能力。因此为简化问题，在后续的优化设计中只考虑两前轮越障所需的参数条件即可。要获得较好的越障效果应在极值点附近取值，其具体取值还与的取值有关，因此取值不必要选取过大，要综合的取值情况进行选取。浙江理工大学本科毕业设计论文探测车越过壕沟的能力理论推导八轮星球探测车跨越壕沟的受力条件与越过垂直障碍时基本相同，参见图。图车轮越过壕沟状态图当壕沟宽度小于车轮直径时，车轮陷入壕沟内的深度可视作越过垂直障碍的高度，其与壕沟宽度存在下列关系，移动系统的主要参数确定整车工作状态所占包络空间及其长宽高的值星球车质心高度星球车可爬越的斜坡坡度或车箱高度为最小离地间隙等。根据技术要求，星球车折叠后所占包络空间为，。因不参与折叠宽度值始终为。对于长度及高度，要求展开前后折叠比，故星球车工作状态时，亦即展开后长度高度。星球车质心高度要求为整车高度的，取。由于月面斜坡般为˚，故取值˚为星球车可爬越坡度。各边界值详见表。表八轮星球探测车主要尺寸，˚本章小结本章根据八轮扭杆摇臂星球车车型特点，建立了由结构尺寸参数表征的越障通过性能八轮星球探测车可展开移动系统设计参数表达式，对移动系统的越障通过性能进行了全面分析。在此基础上，求解并确定了主要结构尺寸，保证了所设计星球车的越障性能。通过准静力学分析，确定了八轮星球探测车失去通过性的临界条件，建立了由结构尺寸参数表征的通过性能参数表达式，分析了各结构参数对星球车越障性能与越沟性能的影响，得出了在相同的参数条件下，星球车的跨越壕沟的能力胜于其越障能力的结论。第章可展开移动系统车轮部件设计引言前面章节中，确定了八轮星球探测车可展开悬架结构型式及其展开方式从移动系统的越障通过性能出发，以最大越障高度为目标，确定了星球车移动系统展开状态整体结构尺寸。本章将根据已经确定的结构尺寸及可展开悬架结构型式等条件，综合移动系统性能要求及机械本体特点对其各可展开移动系统车轮进行设计。浙江理工大学本科毕业设计论文可展开移动系统概述八轮星球探测车可展开移动系统由承载车体悬架部件和包含驱动传动装置的车轮部件三大功能部分组成。为满足其特有的可展开功能要求，悬架部件还需附加锁止限位机构及解锁释放机构。承载车体是各种探月仪器设备的载体，诸如显微镜成像仪全景照相机穆斯鲍尔分光计阿尔法粒子射线分光计气体分析仪同位素电池太阳能电池板高增益天线等。这些仪器或因工作特性需密封保温或工作时与承载车体产生相对运动或彼此相对位置有特殊要求。因此承载车体的设计涉及了包络空间的确定联接车载仪器的机械接口设计联接悬架的机械接口设计密封设计等多方面问题。由于车载仪器的放置是个综合的系统工程，本文仅涉及承载车体与悬架部件间的机械接口设计。并根据基本设计要求，以长方体表示承载车体包络空间。悬架部件和车轮部件的设计除机械本体外，还涉及了驱动电机的选择展开动力源的设计。根据基本技术要求参见表进行了可展开移动系统结构设计。表星球车技术性能参数整车质量可爬越坡度，平均行走速度可爬越高度车轮部件及其驱动八轮星球探测车采用八轮独立驱动前后四轮独立转向的运动方式，故其车轮部件的设计涉及了驱动电机选取驱动传动装置设计独立转向装置设计车轮轮缘和轮辐设计等问题。驱动方案确定驱动电机的选取月球上的大温差多粉尘环境对于电机的工作特性要求很高。瑞士公司生产的直流微电机组合作为驱动用部件，以每辆车套的数量应于勇气号和机遇号火星车上，获得了巨大成功。故本设计采用公司生产的集直流电机行星齿轮减速器和编码器于体的微电机组合作为驱动。八轮星球探测车可展开移动系统设计电机功率的确定考虑稳定性最差的状态，即星球车以最大的加速度上坡，所有的重量均由后部两只车轮承担。则有式中驱动力矩车轮直径星球车质量星球车沿斜坡行驶加速度月球重力加速度坡度角，取最大设计值。由星球车最大行驶速度及最大加速度，估算得到电机输出功率约为。由电机样本选取星球车原理样机的驱动电机组合，包括电机减速器及型数字编码器包含线驱动器，表和表为电机和减速器的性能参数表驱动电机参数额定功率空载转矩额定电压额定转速额定转矩最大持续电流最大允许转速最大持续扭矩最大允许安装力额定电压下最大功率最大轴向载荷最大径向载荷速度转矩常数最高效率表减速器参数减速比绝对减速比最大允许电机轴经根据结构和尺寸要求，蓄电池采用系列，具体参数如表和表所示。表蓄电池参数外形尺寸质量额定电压额定容量表蓄电池放电特性浙江理工大学本科毕业设计论文时间电流驱动装置的设计八轮独立驱动的方式，避免了复杂的传动机构，直接由直流微电机组合作为驱动用部件即可。因此驱动装置的设计主要涉及车轮轮毂与驱动电机组合输出轴的联接轮毂与轮轴的联接。具体设计为轮轴内部安装驱动电机组合，外部通过轴承与轮毂铰，，，，，付宜利，徐贺，王树国等沙地环境移动机器人驱动轮的发展概况综述机器人技术与应用，刘明治，高桂芳空间可展开天线结构研究进展宇航学报，岳建如研究空间可动结构设计与控制分析浙江大学博士学位论文熊天齐可展结构理论分析与研究同济大学硕士学位论文，。浙江理工大学本科毕业设计论文致谢四年的读书生活在这个季节即将划上个句号，而于我的人生却只是个逗号，我将面对又次征程的开始。四年的求学生涯在师长亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。在本论文完成之际，首先向我的导师胡明教授致以最衷心的感谢。学业上悉心的指导，生活中师长的关怀，点点滴滴汇聚心中，只是师恩难忘。胡老师学识渊博治学严谨工作勤奋目光高远思维开阔，是学生生学习的榜样。能够得到胡老师的指导和教诲，是学生生的荣幸。还要感谢和我同组起奋斗的几位同学，是你们在我平时设计中和我起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。八轮星球探测车可展开移动系统设计还要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对学习的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望,我定会好好孝敬和报答他们,同时也感谢学院为我提供良好的做毕业论文的环境。最后再次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者，谢谢你们同时驱动电机组合输出轴与轮毂联接，实现驱动车轮转动的功能。轮轴端有机械接口，可直接与摇臂相固定联接。轮毂的外部结构型式根据所选用或设计的车轮轮辐轮缘型式确定。轮毂内部结构简图参见图。轮毂端盖输出轴联接盘轮毂轮轴电机组摇臂图轮毂内部结构简图可展开车轮结构设计图所示为车轮展开状态结构图，车轮轮毂内部采用图所示结构。轮缘连杆滑块滑槽轮毂被动滑槽被动滑块八轮星球探测车可展开移动系统设计图可展开式车轮展开状态结构图根据可展开车轮轮辐拓扑结构及其与轮轴构件的关联模型，对可展开车轮进行结构设计。所设计可展开车轮满足下列技术要求，具体参见表。表可展开车轮技术参数折叠比质量材料展开直径折叠直径在具体结构设计中，为保证车轮展开后结构稳定以及车轮展开锁止机构的安装需求，在基本曲柄滑块机构的基础上，并联了六组被动滑块结构，同时将轮缘曲面进行了分段处理，各段分别与滑块构件固接。如图所示，轮毂外部变换形状后作为车轮展开机构中的曲柄构件，其与连杆滑块滑槽相对运动至工作位置并被锁止后，共同构成轮辐。本章小结本章对星球车移动系统进行了结构设计。设计过程中着重解决了下列问题根据车轮部件功能要求，单独设计了驱动传动装置，使它们分别与共同构成车轮部件。在此基础上进行了可展开车轮的结构设计。第章可展开移动系统仿真验证三维建模软件简介目前，随着计算机辅助技术的不断发展，三维造型软件功能不断完善，传统的二维设计正逐渐被三维实体设计所代替。是美国公司于年开发的参数化设计系统，是套由设计至生产的机械自动化的三维实体模型设计软件，它不仅具有的强大功能，同时还具有和浙江理工大学本科毕业设计论文的功能，广泛应用于工业设计机械设计模具设计机构分析有限元分析加工制造及关系数据库管理等领域。而且能同时支持针对同产品进行同步设计，具有单数据库全相关性以特征为基础的参数式模型和尺寸参数化等优点。采用三维设计的产品，是和实物完全相同的数字产品，零部件之间的干涉目了然，软件能计算零部件之间的干涉和体积，把消灭在设计阶段。运用三维设计平台，通过对特征工具的操作，避免高级语言的复杂编程，所开发设计出来的八轮星球探测车，便于研究人员通过对界面特征工具的操作，生成八轮星球探测车实体模型，甚至输出所需要的工程图及相关分析数据。这样既可辅助研究人员完成其设计构思减轻劳动强度提高效率和精度改善视觉的立体效果，并可有效地缩短研制周期，提高设计制造的成功率。可展开移动系统三维建模在对可展开移动系统进行结构设计的同时，借助软件进行三维实体建模和展开运动仿真。可展开移动系统三维模型的建立是和其结构设计同时进行的，悬架的三维模型可以使设计的悬架各个部件的相互位置和装配关系更加直观，能够直接检验装配关系是否正确。完成各个部件的三维模型后，再利用结构设计的各个零件的相互关系进行整体装