一种适应火星主要地形的航天器仿生足设计 |
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引用本文: | 徐杰,徐雄,左堃罡,夏善涛,许可.一种适应火星主要地形的航天器仿生足设计[J].航天器工程,2023(5):69-77. |
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作者姓名: | 徐杰 徐雄 左堃罡 夏善涛 许可 |
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作者单位: | 上海航天电子技术研究所 |
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摘 要: | 火星地形以大面积的沙漠和崎岖陡峭的山地为主,传统火星车容易陷入沙土或难以翻越障碍。为提高火星探测任务的成功率和探索范围,文章设计一种适应火星主要地形的航天器仿生足。该仿生足兼顾沙漠和山地,具备大面积多弧形足底的柔性垫,可有效在沙漠中起到防滑防陷的作用;还具备可多向安装的仿生钩爪,支持足式火星机器人攀越崎岖山地。开展多弧形柔性足垫在沙地中的受力分析,论证其优越的防滑防陷功能。构建钩爪与大倾角地形作用的球接触力学模型,分析总结其在不同角度下建立有效抓附效果的规律。制作足部实物进行性能测试,得到了单足最佳钩爪的配置为6根钩爪,弯曲角为125°。开展足式火星机器人的运动仿真试验,验证了仿生足的越野性能和减震性能。试验结果和理论分析表现一致,仿生足具备针对火星探测的应用前景和研究价值。
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关 键 词: | 火星机器人 仿生钩爪 多弧形底面足部 接触力学分析 抓附力测试 |
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