登月车的前世今生(第一辑)
作者:Jessie   文章来源: www.RoboticFan.com    更新时间:2005年12月26日   打印此文    浏览数:

众所周知,月球是地球唯一一颗天然的卫星。我们的生存离不开月球,可以说月球是人类正常生活的一个保障。离开了月球的引力,我们就没有潮起和潮落,同时海洋的潮汐对地球的天气变化又有着不可忽视的重要作用。然而探索月球的目的不仅仅只是了解月球的组成这么简单。它对一国的国际外空事务具有十分重要的政治意义。同时,也是一国科技实力和国际威望的具体体现。迄今为止,最成功的探月计划拥有者非美国莫属。无论是技术,还是成果,美国无疑是这个领域的领头羊。下面我们以月球为例,给大家介绍以下探月/行星机器人的现状。

一:月球概况

月球是地球唯一的天然卫星,也是距离我们最近的天体,它离地球的距离是384,400公里。月球的直径为3,476公里,是地球的27%。与太阳系其他的行星和它们的卫星的直径比例看,月球的这个直径实在不得了。因为其他的行星和卫星的比例都没有超过5%。

月球的表面积有3800万平方公里,质量为7350亿亿吨,是地球的1/81。月面大气压力小于10的-15次方倍地球海平面的气压,大气密度同样小于10的-15次方倍地球海平面的大气密度。

月球本身不发光。我们平常之所以能看到明亮的月球是因为它反射了太阳的光。当然,月球上没有广寒宫,没有嫦娥,没有玉兔,也没有天天在坎桂树的吴刚。月球的表面有平原,山峰和山谷组成的荒漠,也有很多和太空物体相撞后形成的月球坑。

二:探月机器人技术要求

月球本身物理特性及地面情况等的自然因素对探月机器人提出了一定的技术要求。具体体现在以下两个方面:

1.机器人的机械传动能够适应月球表面松散的土壤。

2.具有一定的越障能力,能够在越过一定高度的障碍物后仍保持机体的平衡。

三:探月/行星机器人的主要分类

按照机器人的体积,可分为微型,超小型,中型及大型。目前国内外研究机构普遍研发小型机器人进行勘探月球及行星的任务。但就移动系统而言,主要有以下几种分类:轮式,腿式,轮腿式和履带式4种。

不同移动系统比较:

移动方式 优点 缺点
轮式 高速 高效 越障能力较差
腿式 地形适应能力强 速度低,效率低,控制十分复杂
轮腿式 高速高效,地形适应能力强 控制比较复杂
履带式 地形适应能力强,动载荷小,结构紧凑 重量大,能耗大
 

 

图:我们的月球

 

 

图:月球上的冰

 

图:探火星机器人


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