[发明专利]星球探测车台架试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及星球探测车领域，尤其涉及一种用于研究轮壤作用的星球探测车台架试验装置。

背景技术

在星球探测车移动系统的研制过程中，车轮与土壤的相互作用特性是一个关键研究内容。车轮与土壤的相互作用包括车轮在土壤上的沉陷量、车轮行驶过程中受到的土壤阻力、土壤能够提供的最大牵引力、驱动电机的功耗等方面。通过车轮台架试验装置，可以对车轮与土壤间的相互作用特性进行深入研究。

目前，对于用于研究轮壤作用的星球探测车台架试验装置，通常是用地面车辆车轮台架试验的试验装置改装使用的，或者是研制的功能单一、比较简易的车轮台架试验装置，这些车轮台架试验装置对台架试验有局限性，例如这些台架试验设备只能完成单轮台架试验，不能进行整车的移动系统台架试验；还有这些车轮台架试验装置存在测量精度差的问题，不能适应我国目前星球探测车台架试验的要求。

发明内容

为了解决现有车轮台架试验装置的局限性、单一性和精度差等问题，本发明的目的在于提供一种星球探测车台架试验装置。利用本发明，不但达到试验的精度要求，而且能同时完成单轮台架试验与整车移动系统台架试验。

为了达成上述目的，本发明提供了一种星球探测车台架试验装置，包括：整车测试单元，其测试所述整车的移动性能；及单轮测试单元，其测试所述星球探测车的单轮的移动性能。

一些实施例中，所述整车测试单元包括：出发平台，其供所述整车停放并且从其出发从；及测试土床，其上填铺有模拟土壤，所述整车在所述测试土床上移动，其中所述出发平台的水平位置高于所述测试土床的水平位置。

一些实施例中，所述整车移动测试单元还包括：连接所述出发平台和所述测试土床的测试斜坡，所述整车从所述出发平台出发经由所述测试斜坡移动至所述测试土床，并且在经过所述测试斜坡的过程中测试所述整车的爬坡性能。

一些实施例中，所述出发平台，所述测试土床，及所述测试斜坡由铝合金型材搭建，并且所述测试斜坡由泡沫板填充出斜坡的形状然后在所述泡沫板上模拟土壤。

一些实施例中，所述整车移动测试单元还包括：平土装置，其进行所述模拟土壤的整理，以保证每次试验过程中土壤状态的一致性。

一些实施例中，所述单轮测试单元包括：土槽测试台，其上填铺有模拟土壤，所述单轮在所述测试土槽上移动；单轮滑台，其在所述土槽测试台两侧的导轨上进行直线运动；牵引/制动系统，其通过绳索传动系统与所述单轮滑台连接，以控制所述单轮滑台在所述土槽测试台上的运动方向以及运动速度；测量与数据采集单元，其测试所述单轮的运动数据。

一些实施例中，所述牵引/制动系统包括：皮带轮传动装置，牵引/制动系统驱动装置，和绳索传动装置，所述绳索传动装置连接至所述单轮滑台，所述牵引/制动系统驱动装置为带编码器的驱动电机，其中所述牵引/制动系统驱动装置通过皮带轮传动装置带动绳索传动装置中的绳索进行运动。

一些实施例中，所述单轮滑台包括：加载装置，车轮驱动装置，小车壳体，运动滑轮，其中所述小车壳体的底部安装有四个所述运动滑轮，以实现滑台在导轨上的直线运动，所述小车壳体的一端连接加载装置，所述加载装置通过四连杆机构实现了对试验车轮的垂直力的加载，保证了加载力的方向，所述加载装置的下端安装有驱动装置。

一些实施例中，所述测量与数据采集单元包括：设于所述滑轮运动关节的测速编码器，其测出所述滑台的实际运动速度；设于所述加载装置的活动机构关节的沉陷量测量单元，其测量测试车轮的沉陷量；设于所述车轮驱动装置与所述测试车轮之间的六维力矩测量单元，其测量所述测试车轮的驱动力矩。

一些实施例中，所述测量与数据采集单元还包括：牵引力测量单元来测量所述车轮台架试验的牵引力。

本发明车轮台架试验装置由于利用高精度的，合理的设计布局，以及四连杆加载装置，因此，使得被试验件的运动十分平稳、轻松、自如，取得了提高试验精度，牵引力测试精度达到0.05N的有益效果。

以下结合附图，通过示例说明本发明主旨的描述，以清楚本发明的其他方面和优点。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明星球探测车台架试验装置的结构示意图；

图2为本发明单轮台架试验装置的结构示意图；

图3为本发明绳索传动与绳索预紧装置的结构示意图；

图4是本发明牵引/制动系统的结构示意图；及

图5是本发明单轮滑台的结构示意图。