[实用新型]一种集群智能控制的压电驱动月球探测系统有效

专利信息
申请号: 202020928219.9 申请日: 2020-05-28
公开(公告)号: CN212473969U 公开(公告)日: 2021-02-05
发明(设计)人: 贾博韬;王亮;冯浩人;王瑞峰;金家楣;吴大伟 申请(专利权)人: 南京航空航天大学
主分类号: B64G1/16 分类号: B64G1/16;H02N2/16;H02N2/12;G05D1/02
代理公司: 江苏圣典律师事务所 32237 代理人: 韩天宇
地址: 210016 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 集群 智能 控制 压电 驱动 月球 探测 系统
【说明书】:

实用新型公开了一种集群智能控制的压电驱动月球探测系统,包括主控车、探索车群和作业车群。所述主控车用于确定探索和作业的目标及路径并分别分配给探索车群和作业车群。所述探索车群和作业车群,分别完成月面表面探索任务与样本收集任务。其中,该系统中所有的移动系统采用贴片式压电作动器驱动,实现了月面探测器的小型化设计,消除了集群形式的多个探测器导致的负载增加问题。本实用新型的探测系统利用智能集群的控制方法提升了月面巡视器的可靠性和探测效率。

技术领域

本实用新型涉及压电驱动技术和行星探测机器人技术领域,尤其涉及一种集群智能控制的压电驱动月球探测系统。

背景技术

21世纪以来,行星探测始终是各个国家未来科技发展的前沿阵地。而月球作为地球的天然卫星,吸引了诸多国家探索的目光,对月球的探索不仅能够了解月球表面的环境与地形地貌,而且能够深化对地球以及其他天体的起源的认知。因此,对月球进行实地深入考察的意义重大。

月面巡视器是对月探测的首选方式,在20世纪60年代末至70年代初,前苏联和美国先后利用月面巡视器对月球进行了五次软着陆的月面探测。我国也已经发射了玉兔号月球车对月球进行探索。出于成本和安全性考虑,月面巡视器仍将在未来一段时间内扮演着重要的角色。目前的单一巡视器模式存在着可靠性差,结构系统复杂等问题。随着人工智能的发展,智能集群探索模式能够利用多个执行简单任务的个体,通过相互协商的方法合理安排自己的决策和行为,从而实现协同,完成一些独立个体无法完成的复杂探测任务。

压电驱动利用压电陶瓷驱动定子产生微幅振动,能够实现直接驱动,结构简单,易于进行小型化设计。由此可见,可以利用压电驱动设计微小型行星探测车,可以在不增加运载重量的前提下完成月面探测集群的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷,提供一种集群智能控制的压电驱动月球探测系统。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:

一种集群智能控制的压电驱动月球探测系统,包括主控车、探索车群和作业车群;

所述主控车具有管理服务Agent,用于做出最优路径决策,直接控制探索车集群与作业车集群;

所述探索车集群用于对指定区域进行探索,确定资源矿物具体分布位置与组成成分,并将探索信息传递到主控车;

所述作业车集群用于对指定位置进行开采作业,采集矿物土壤样本;

所述的主控车包含承载车以及设置在承载车上的电源模块、卫星定位模块、摄像模块、通讯模块、主控制模块,主控制模块分别和电源模块、卫星定位模块、摄像模块、通讯模块电气相连;

所述的探索车集群包含若干探索车,所述的探索车包含承载车以及设置在承载车上的电源模块、卫星定位模块、摄像模块、探测模块、通讯模块、探索处理器,探索处理器分别和电源模块、卫星定位模块、摄像模块、探测模块、通讯模块电气相连;

所述的作业车集群包含若干作业车,所述的作业车包含承载车以及设置在承载车上的电源模块、卫星定位模块、摄像模块、作业模块、通讯模块、作业处理器,作业处理器分别和电源模块、卫星定位模块、摄像模块、作业模块、通讯模块电气相连;

所述电源模块用于供电;卫星定位模块用于定位;摄像模块用于感知周围地形环境;通讯模块之间能够无线通信;探测模块用于对探测物进行组分和结构分析;作业模块用于对土壤样本进行收集保留;

所述承载车包含两个作动器和一个承载板;

所述作动器包含贴片式压电振子、第一车轮和第二车轮;

所述贴片式压电振子包含金属基体和2S对压电陶瓷组,S为大于等于1的整数;

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