[发明专利]一种着陆缓冲与附着固定机器人系统

说明书

本发明提出了一种着陆缓冲与附着固定机器人系统，包括机体、着陆缓冲装置、附着固定装置、反推火箭装置、传感器单元、控制单元和电源模块；所述的机体为六棱柱结构；所述着陆缓冲装置包括三条着陆腿，分别均匀分布在所述机体的三个侧面上；所述附着固定装置包括三条锚固腿，分别安装在所述的三条着陆腿上；所述反推火箭装置包括三个喷嘴，分别均匀分布在所述的机体顶面上；所述传感器单元包括电流传感器、力传感器、距离传感器和图像传感器；所述控制单元包括主控制器和电机驱动器；所述电源模块包括电池和电源转换单元。本发明机器人系统可实现崎岖地面或星球表面软着陆和固定，为探测任务奠定基础。

技术领域

本发明属于机器人学、控制科学、计算机科学、深空探测技术、传感技术的交叉领域,具体为一种着陆缓冲与附着固定机器人系统。

背景技术

对浩瀚宇宙的追求与探索，一直是人类进行深空探测的源泉和动力。深空探测，一般是指人类对月球及更远空间或天体所开展的探测活动，它是人类保护地球、探索宇宙奥秘和生命起源的一个重要手段。近年来，随着空间科学和航天技术的日趋成熟以及人类在近地空间活动上所取得的巨大成就，世界各国均掀起了一股深空探测的热潮。目前，以美、欧、俄、日为代表的世界航天大国已先后对月球、火星、金星、木星、彗星以及小行星发射了探测器，世界航天事业正蓬勃发展。

如今航空航天科学中已有多种深空探测方法，其中就包括着陆探测。相比较于其他探测方法，着陆探测可对星球的土壤介质、表面环境等一系列星体特性进行更加全面的了解，是一种最直接、有效的探测方法。然而，部分星球如小行星表面的引力非常微弱，属于微重力环境，如何在这种环境下让探测器安全着陆并快速稳定成为了各国深空探测领域的共同难题。此外，目标着陆星球的表面环境是未知的，考虑到星球表面的岩石硬度、岩石脆性以及其表面地形平整度的不确定性，探测器在星球表面的附着固定显得尤为困难，因此研究探测器在星球表面的附着固定技术同样十分重要。

为了解决上述问题，本发明提出一种着陆缓冲与附着固定机器人系统，其可实现崎岖地面或星球表面的缓冲着陆和附着固定，为探测任务奠定基础。

发明内容

为解决上述技术问题，探测机器人难以在崎岖地面或星球表面安全着陆、快速稳定并附着固定的问题。本发明旨在提供一种着陆缓冲与附着固定机器人系统，实现探测机器人在崎岖地面或星球表面的缓冲着陆和附着固定。

本发明一种着陆缓冲与附着固定机器人系统，包括机体、着陆缓冲装置、附着固定装置、反推火箭装置、传感器单元、控制单元和电源模块；

所述的机体上设有着陆缓冲装置、附着固定装置、反推火箭装置、传感器单元、控制单元和电源模块；所述的着陆缓冲装置与附着固定装置相连；所述的着陆缓冲装置、附着固定装置和反推火箭装置均与控制单元相连；所述的传感器单元与控制单元相连；所述的着陆缓冲装置、附着固定装置、反推火箭装置、传感器单元和控制单元均与电源模块相连；

所述的机体为六棱柱结构，位于整个机器人系统正中间，包括骨架和蒙皮；所述的蒙皮安装在骨架的外侧，所述的顶盖安装在上层骨架的上方，通过螺丝与上层骨架连接，所述的底板安装在下层骨架的下方，通过螺丝与下层骨架连接，所述的三块普通侧板和三块着陆腿安装侧板均匀分布在骨架竖直方向的六个面上，通过螺丝与骨架连接，其中三块着陆腿安装侧板的安装位置后方对应有支撑骨架；

所述的着陆缓冲装置包括三条着陆腿着陆腿一、着陆腿二、着陆腿三，三条着陆腿均有相同的结构，分别均匀分布固定在所述的机体三个侧面上，位于所述的三块着陆腿安装侧板前方，通过螺丝与着陆腿安装侧板后方的支撑骨架连接；

所述的附着固定装置包括三条锚固腿分别为锚固腿一、锚固腿二、锚固腿三，三条锚固腿均有相同的结构，分别安装在所述的三条着陆腿上；所述的锚固腿由钻头推进电机架、钻头推进电机、上层菱形座、下层菱形座、滑槽、联轴器三、丝杆、丝杆螺母、钻头驱动电机架、钻头驱动电机、联轴器四、钻头驱动轴、钻头固定件和钻头组成；