论文摘要
从古至今人类对月球的向往一直没有停过，月球车是探测月球的重要工具之一，也是研究的难点部分。本文主要是基于混合五杆驱动对月球车的驱动系统进行了设计和越障的初步研究。本文通过分析轮、腿、履带三种移动机构的优缺点，提出了一种具有轮腿叠合式月球车，创新点在于该月球车移动系统采用混合输入五杆机构叠合在轮式机构上，平坦路面移动依靠轮式前进，崎岖路面越障依靠混合五杆机构实现步行跨越和调整车体姿态，采用混合五杆驱动可以实现更大的柔性，减少刚性，提高运动精确度。本文首先介绍月球的恶劣环境，对比了三种移动系统的优势和劣势，得出了月球车移动系统应该具有的主要功能，在此基础上构想采用混合输入五杆机构叠合于轮式机构上的轮腿式月球车，并对月球车的主要构件进行了设计和说明；为了满足越障要求然后对混合输入五杆机构采用解析法分析了五杆机构的运动学和动力学，确定了执行端的轨迹和速度、加速度及力矩，对五杆机构双曲柄的存在和避免奇异性的条件进行了讨论，得出了能够满足条件的混合五杆机构存在的约束方程，接着对月球车分析了松软层、台阶、斜坡和壕沟时应该采取的策略，依靠ADMAS软件得到了月球车能够跨越的最大高度、最长宽度和斜坡的抗倾覆性，满足设计要求。最后对论文进行总结，提出了展望，