一种多功能载人月球车制造技术

本发明专利技术提供了一种多功能载人月球车，具有三种探测模式：宇航员驾驶模式、自主巡视探测模式以及机器人驾驶探测模式。该载人月球车底盘采用可自由组装的两段式结构，可根据需要组装和分开。底盘上安装有中心计算机、天线设备、乘务站部分等设备；底盘上还安装有月面样本采集分析设备，主要包括双目视觉系统、机械臂和月面样本分析仪；在月面上，利用双目视觉系统与两机械臂的协调合作，将采集到得月面样本送入月面样本分析仪，直接就地探测，然后通过天线设备，将分析数据传回地面。该载人月球车结构紧凑、质量轻便、功能集成、乘坐舒适，满足载人月面巡视探测的要求，并且能够就地探测。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种多功能载人月球车，具有三种探测模式：宇航员驾驶模式、自主巡视探测模式以及机器人驾驶探测模式。该载人月球车底盘采用可自由组装的两段式结构，可根据需要组装和分开。底盘上安装有中心计算机、天线设备、乘务站部分等设备；底盘上还安装有月面样本采集分析设备，主要包括双目视觉系统、机械臂和月面样本分析仪；在月面上，利用双目视觉系统与两机械臂的协调合作，将采集到得月面样本送入月面样本分析仪，直接就地探测，然后通过天线设备，将分析数据传回地面。该载人月球车结构紧凑、质量轻便、功能集成、乘坐舒适，满足载人月面巡视探测的要求，并且能够就地探测。【专利说明】
本专利技术涉及月球车设计
，尤其涉及一种集宇航员驾驶模式、自主巡视探 测模式以及机器人驾驶探测模式于一体的多功能载人月球车。 一种多功能载人月球车
技术介绍
载人月球车肩负扩展航天员活动范围，运输科学载荷、采样工具和各类月球样品， 以及保障航天员安全、高效完成月面探测的任务。因此，载人月球车需要具有良好的月面移 动能力、人机交互能力、装载运输能力和安全保障能力。 目前，我国探月二期研制的"玉兔号"无人月球车已经成功实现月面软着陆并进行 了为期三个月的月面巡视，"玉兔号"无人月球车突破了月面移动技术、导航控制技术、综合 电子技术、月面生存技术以及地面试验技术，为后续载人月球车研制提供了技术保障和经 验支持，但是无人月球车与载人月球车有着本质性的区别，无人月球车类似月面机器人，载 人月球车更接近地面车辆，所以，载人月球车的研制面临着更大的挑战。 载人月球车是人类载人登月过程中不可或缺的代步工具。目前，已经成功发射的 载人月球车只有美国的阿波罗15号、16号、17号所携带的LRV，LRV载人月球车底盘采用 三段折叠式，并采用传统车辆的阿克曼转向方式，由于LRV底盘结构设计不妥，当车子行驶 在陡峭斜坡或者交叉斜坡的时候，存在乘坐不舒服等问题。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种多功能载人月球车，包括底盘，所述 底盘上安装有中心计算机、天线设备、乘务站部分和月面样本采集分析设备，其中， 地面站和月面着陆器通过所述天线设备对所述中心计算机发送操作指令以及进行数 据资料的传输； 所述乘务座部分包括控制手柄，宇航员或机器人通过所述操作手柄对中心计算机发送 操作指令； 所述中心计算机根据所述地面站或所述月面着陆器或所述宇航员或所述机器人发送 的指令，来控制所述底盘上的驱动机构以及所述月面样本采集分析设备进行工作。 较佳地，所述底盘包括前部底盘和后部底盘，所述前部底盘与所述后部底盘之间 可拆卸连接；所述前部底盘的两侧分别设置有两个车轮，所述后部底盘的两侧分别设置有 一个车轮。 较佳地，所述前部底盘和所述后部底盘上的车轮上均设置有所述驱动机构，所述 驱动机构包括转向驱动机构和行进驱动机构。 较佳地，所述底盘上还设置有电源，所述电源为所述多功能载人月球车上的各设 备提供电能。 较佳地，所述底盘上还设置有柔性太阳翼，所述柔性太阳翼与所述电池相连，并为 所述电池充电。 较佳地，所述天线设备包括高增益天线和低增益天线，所述地面站通过所述高增 益天线实现与所述中心计算机进行通讯，所述月面着陆器通过所述低增益天线与与所述中 心计算机进行通讯。 较佳地，所述月面样本采集分析设备包括双目视觉系统、机械臂和月面样本分析 仪，所述双目视觉系统、机械臂和月面样本分析仪均与所述中心计算机相连；在所述中心计 算机的控制下，所述机械臂与所述双目视觉系统相配合获取月面上的样本并送入所述月面 样本分析仪内，所述月面样本分析仪将分析获得的数据通过所述中心计算机传输给所述地 面站或所述月面着陆器。 较佳地，所述机械臂采用双机械臂，且每个所述双机械臂均具有五个自由度。 本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效 果： 1)本专利技术提供的多功能载人月球车具有宇航员驾驶模式、自主巡视探测模式以及机器 人驾驶探测模式三种探测模式，三种探测模式保证了功能的多样性和集成性。 2)本专利技术提供的多功能载人月球车采用两段式底盘设计，两段底盘可自由组装和 分开，当遇到紧急情况时，后部底盘可以与前部底盘分开，宇航员可直接驾驶前部底盘部分 行驶到安全区域，且减少能量损耗，便于宇航员逃生。 3)本专利技术提供的多功能载人月球车上设置有月面样本采集分析设备，能够直接对 月面样本就地进行研究和分析，然后通过天线设备，将分析数据传回地面，就地进行样本分 析能够减轻宇航员的工作量，给月面探测带来便利。 【专利附图】【附图说明】 结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本专利技术的上述及其他特征和 优点，其中： 图1为本专利技术的总体结构组成示意图； 图2为宇航员驾驶模式示意图； 图3为自主巡视探测模式示意图； 图4为机器人驾驶探测模式示意图； 1- 车轮 2- 前部底盘 3_控制手柄 4- 生保系统 5- 中心计算机 6.后部底盘 机械臂 8_月面样本分析仪 9_双目视觉系统 10- 高增益天线 11- 电源 12- 低增益天线 13- 乘务座椅 14- 仪表显示台 15- 转向驱动机构 16- 相机 17- 行进驱动机构 18- 柔性太阳翼 19- 机器人。 【具体实施方式】 参见示出本专利技术实施例的附图，下文将更详细地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以 许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是 为了达成充分及完整公开，并且使本
的技术人员完全了解本专利技术的范围。这些附 图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。 参考图1-4,本专利技术提供的一种多功能载人月球车，可搭载宇航员，支持宇航员进 行各种月面试验，并作为宇航员与月面着陆器和地面站通信的工具。该月球车包括底盘以 及设置在底盘上的乘务站、电源、电子设备、天线设备、月面样本采集分析设备等；该载人月 球车适用于载人或无人月面巡视探测，具体能够实现三种探测工作模式：宇航员驾驶模式、 自主巡视探测模式以及机器人驾驶探测模式。 在本实施例中,底盘采用两段式结构，其包括前部底盘2、后部底盘6和车轮1，前 部底盘2与后部底盘6之间可拆卸连接，可根据具体情况自由进行组装和分开；前部底盘2 的两侧分别设置有两个车轮1，后部分底盘6的两侧分别设置有一个车轮1 ;车轮1上设置 有驱动机构，驱动机构包括行进驱动机构17和转向驱动机构15 ;在本实施例中优选每个车 轮1上均设置有驱动机构17和转向机构15,使得月球车即能够实现传统车辆的阿克曼转 向，又能够实现车体的转向，两种转向方式起到相互备份的作用。本专利技术提供的底盘采用两 段式结构，在发射过程中，前部底盘2与后部底盘6分开，便于放置，减少占地空间，到达月 面后由宇航员将两者组装起来；当多功能载人月球车遇到紧急情况的时候，后部底盘6可 以与前部底盘2分开，减少了月球车的能量损耗，宇航员可以直接驾驶前部底盘2部分返回 着陆舱区域。 在本实施例中，前部底盘2上设置有乘务站、天线设备、中心计算机5、生保系统4、 相机16等设备。其中，乘务本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能载人月球车，其特征在于，包括底盘，所述底盘上安装有中心计算机、天线设备、乘务站部分和月面样本采集分析设备，其中，地面站和月面着陆器通过所述天线设备对所述中心计算机发送操作指令以及进行数据资料的传输；所述乘务座部分包括控制手柄，宇航员或机器人通过所述操作手柄对中心计算机发送操作指令；所述中心计算机根据所述地面站或所述月面着陆器或所述宇航员或所述机器人发送的指令，来控制所述底盘上的驱动机构以及所述月面样本采集分析设备进行工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姬鸣，肖杰，邱宝贵，胡震宇，张晓伟，罗小桃，曾占魁，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31