一种轮宽可变的星球车刚性车轮及星球车制造技术

本发明专利技术公开了一种轮宽可变的星球车刚性车轮及星球车，刚性车轮包括主轮毂和副轮毂，其中，主轮毂中心安装有偏转结构，偏转结构的一侧连接有限位离合器，限位离合器用于接收偏转扭矩传递至偏转结构，并带动偏转结构旋转；副轮毂有两个，分别活动安装于主轮毂的两侧，副轮毂与主轮毂之间有复位弹簧，且副轮毂的外侧边缘均匀连接柔性拉绳，柔性拉绳的另一端与偏转结构相连。本发明专利技术通过限位离合器将偏转扭矩传递至偏转结构并带动其偏转，进而拉动柔性拉绳，实现车轮轮宽的压缩，从而有效解决大轮宽刚性车轮转向阻力过大、航天运载体积占用过大、驱动以及转向电机受损时拖拽难度过大等问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种轮宽可变的星球车刚性车轮及星球车


[0001]本专利技术涉及星球车车轮
，更具体的说是涉及一种轮宽可变的星球车刚性车轮及星球车。

技术介绍

[0002]轮式星球车作为目前深空探测的主要平台和重要载体，其移动系统相关结构和理论的创新攻关非常关键。星球车车轮作为移动系统最关键部件之一，其构型就也就变得愈发重要。其中，由于刚性轮技术成熟，可靠性高，承载能力强，在无人星球车上得到了广泛应用。而如何有效减小松软星壤上行驶时的刚性车轮沉陷量，降低滑移率，进而提高牵引力和星球车通过性，也成为深空探测领域现阶段的重要议题。
[0003]相比于改变轮刺尺寸、轮面形貌等方式，加大轮宽是公认降低刚性星球车车轮接地压力、增大可提供的牵引力等方面最直接、最有效、最简单的措施。但是，由于轮宽增大且刚性材质不能形变压缩，导致大轮宽刚性轮将占用过大的航天运载空间，轮宽增大也会带来过大的转向阻力，影响星球车行驶的灵活性。同时，大轮宽车轮驱动或转向电机受损时拖拽难度过大，可能造成星球车无法完成既定的航天探测任务。这些问题都限制了星球车车轮尺寸设计时的宽度上限。
[0004]因此，迫切需要研发出一种轮宽可变的星球车刚性车轮，以规避大轮宽车轮突出的痛点，满足现有的需求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种轮宽可变的星球车刚性车轮及星球车，旨在规避大轮宽刚性星球车车轮转向阻力过大、航天运载体积占用过大、拖拽难度过大的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：/>[0007]第一方面，本申请公开了一种轮宽可变的星球车刚性车轮，包括主轮毂和副轮毂，
[0008]所述主轮毂中心安装有偏转结构，所述偏转结构的一侧连接有限位离合器，所述限位离合器接收偏转扭矩传递至所述偏转结构，并带动所述偏转结构旋转；
[0009]所述副轮毂有两个，分别活动安装于所述主轮毂的两侧，所述副轮毂与主轮毂之间有复位弹簧，且所述副轮毂的外侧边缘均匀连接柔性拉绳，所述柔性拉绳的另一端与所述偏转结构相连。所述主轮毂和副轮毂为刚性金属材料。
[0010]较佳的，所述偏转结构包括偏转结构内圈和偏转结构外圈，
[0011]所述偏转结构内圈为球形弧面，且中部圆周均匀布设凸齿，所述偏转结构外圈内部形状与所述偏转结构内圈相适配，内部布设有与所述凸齿相匹配且数量相等的轴向长凹槽。
[0012]较佳的，所述偏转结构内圈的两侧均匀布设安装孔一，通过所述安装孔一与所述柔性拉绳相连。
[0013]较佳的，所述限位离合器的输出端与所述偏转结构内圈相连。
[0014]较佳的，所述限位离合器的输出端外壳配置为均匀锯齿状结构，所述锯齿状结构可顶靠在所述偏转结构外圈的端面上，且所述柔性拉绳穿过所述锯齿形成的间隙与所述副轮毂外侧边缘相连。
[0015]较佳的，所述限位离合器通过改变输入端和输出端的距离，实现联动状态和非联动状态的切换。
[0016]较佳的，所述限位离合器的输入端连接驱动电机的输出轴。
[0017]较佳的，所述副轮毂外侧边缘向内表面凸起，均匀分布安装孔二，通过所述安装孔二连接所述柔性拉绳。
[0018]较佳的，所述柔性拉绳无弹性，且初始长度处于抻直状态，不松弛或紧绷。
[0019]较佳的，所述主轮毂两侧向内表面有凸起边缘一，所述副轮毂内侧向外表面有凸起边缘二，所述凸起边缘一和凸起边缘二形成限位结构，用于限定所述副轮毂在所述主轮毂内部移动。
[0020]较佳的，所述复位弹簧安装在所述凸起边缘二的内侧，用于在所述副轮毂压缩后复位。
[0021]较佳的，所述凸起边缘一上分布有凹槽，所述副轮毂的外表面有轮刺，所述凹槽和轮刺相匹配。
[0022]较佳的，所述副轮毂的外侧安装有挡石网。
[0023]较佳的，所述主轮毂的外表面均匀布设轮刺。
[0024]第二方面，本专利技术还公开了一种星球车，包括车体及安装于所述车体上的星球车车轮，其中，所述星球车车轮为如上所述的一种轮宽可变的星球车刚性车轮。
[0025]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开的一种轮宽可变的星球车刚性车轮，与现有技术相比，至少包括如下有益效果：
[0026]可减小大轮宽刚性车轮的转向阻力；在星球表面原地转向时，先通过星球车原有转向电机带动进行轮宽压缩，再进行车轮转向，转向完成后恢复轮宽，减小转向时的接地面积；
[0027]可减小航天运载时，车轮占用体积；运载阶段，通过将车轮轮宽压缩并保持，可有效节省运载空间；
[0028]可减小车轮驱动或转向电机受损时的拖拽难度；通过将限位离合器置于非联动状态，使车轮变成可随意转向的从动轮，保障星球车继续完成既定航天探测任务。
[0029]此外，本专利技术在改变轮宽时未使用额外的动力装置，仅依靠星球车原有转向电机实现轮宽变化，从而避免使星球车过于繁琐的电气控制系统。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术星球车刚性车轮的整体结构图；
[0032]图2为本专利技术星球车刚性车轮的分解结构图；
[0033]图3为本专利技术限位离合器与偏转结构工作状态示意图，A为联合状态，B为非联合状态；
[0034]图4为本专利技术星球车刚性车轮与转向电机的安装示意图；
[0035]图5为本专利技术星球车刚性车轮在轮宽变小过程中的车轮水平剖面图；
[0036]图6为本专利技术星球车刚性车轮压缩完成后的状态示意图。
[0037]附图标记说明：
[0038]1‑
车轮轮毂、11
‑
主轮毂、12
‑
副轮毂、2
‑
偏转结构、21
‑
偏转结构外圈、22
‑
偏转结构内圈、3
‑
限位离合器、31
‑
限位离合器输入端、32
‑
限位离合器输出端、4
‑
柔性拉绳、5
‑
复位弹簧、6
‑
挡石网、7
‑
星球车驱动电机、8
‑
星球车转向C臂、9
‑
星球车转向电机。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]本专利技术实施例公开了一种轮宽可变的星球车刚性车轮，主要包括主轮毂和副轮毂，具体结构为：
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮宽可变的星球车刚性车轮，其特征在于，包括主轮毂和副轮毂，所述主轮毂中心安装有偏转结构，所述偏转结构的一侧连接有限位离合器，所述限位离合器用于接收偏转扭矩传递至所述偏转结构，并带动所述偏转结构旋转；所述副轮毂有两个，分别活动安装于所述主轮毂的两侧，所述副轮毂与所述主轮毂之间有复位弹簧，且所述副轮毂的外侧边缘均匀连接柔性拉绳，所述柔性拉绳的另一端与所述偏转结构相连。2.根据权利要求1所述的一种轮宽可变的星球车刚性车轮，其特征在于，所述偏转结构包括偏转结构内圈和偏转结构外圈，所述偏转结构内圈为球形弧面，中部圆周均匀布设凸齿，所述偏转结构外圈内部形状与所述偏转结构内圈形状相适配，内部布设有与所述凸齿相匹配且数量相等的轴向长凹槽。3.根据权利要求2所述的一种轮宽可变的星球车刚性车轮，其特征在于，所述偏转结构内圈的两侧均匀布设安装孔一，通过所述安装孔一与所述柔性拉绳相连。4.根据权利要求2所述的一种轮宽可变的星球车刚性车轮，其特征在于，所述限位离合器的输出端与所述偏转结构内圈相连，所述限位离合器的输出端外壳配置为均匀锯齿状结构，所述锯齿状结构可顶靠在所述偏转结构外圈的端面上，且所述柔性拉绳穿过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金敬福，贾志成，王康，潘冬，董新桔，张婷婷，贺连彬，邹猛，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：