CN110155372B - 一种月球载人巡视车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种月球载人巡视车，属于星球探索车领域。所述月球载人巡视车包括：宇航舱和至少两个行走装置，至少两个行走装置相对间隔布置在宇航舱上，每个行走装置均包括：齿轮、履带、齿轮驱动组件、滑板和多个安装架，滑板和多个安装架分别沿宇航舱的横截面间隔布置，滑板的顶部固定在宇航舱的底部外壁上，多个安装架分别安装在宇航舱的外壁上，齿轮与安装架一一对应布置，每个齿轮均可转动安装在对应的安装架上，每个齿轮的底部均布置在滑板的底面的上方，齿轮驱动组件固定在对应的安装架上，齿轮驱动组件被配置为驱动对应的齿轮转动。行走装置结构稳固，能够承受大重量的宇航舱，并带动宇航舱在月球表面行走。

Description

一种月球载人巡视车

技术领域

本发明涉及星球探索车领域，特别涉及一种月球载人巡视车。

背景技术

月壤是覆盖在月球表面上的一层直径小于1毫米的细小粒子，月壤在月球各处的厚度不同，薄的地方只有几厘米，厚的地方有5～6米。因为月球表面有月壤的覆盖，使得月球上大部分地区比较松软。

月球巡视车的主要工作是替人类登上月球，并在月球表面行走实现对月球的巡视工作。现有的月球巡视车多为腿式巡视车。该腿式巡视车包括躯干和多个支撑腿，躯干内安装各种设备，多个支撑腿均安装在躯干上，通过多个支撑腿的交替移动使月球巡视车能够在月球表面行进。

若要载人登月时，需要将目前的月球巡视车的躯干替换成体积和重量更大的宇航舱，以便为宇航员提供活动空间，这会使月球巡视车的重量增大，现有的小型腿式车的腿部承受不了宇航舱的重量，这会使载人月球巡视车不能在月球表面正常行走，从而影响月球巡视车的正常工作。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种月球载人巡视车。所述技术方案如下：

本发明提供了一种月球载人巡视车，所述月球载人巡视车包括：宇航舱和至少两个行走装置，所述至少两个行走装置相对间隔布置在所述宇航舱上，每个所述行走装置均包括：齿轮、履带、齿轮驱动组件、滑板和多个安装架，所述滑板和所述多个安装架分别沿所述宇航舱的横截面间隔布置，所述滑板的顶部固定在所述宇航舱的底部外壁上，所述多个安装架分别安装在所述宇航舱的外壁上，所述齿轮与所述安装架一一对应布置，每个所述齿轮均可转动安装在对应的所述安装架上，每个所述齿轮的底部均布置在所述滑板的底面的上方，所述齿轮驱动组件固定在对应的所述安装架上，所述齿轮驱动组件被配置为驱动对应的所述齿轮转动，所述履带的内壁上沿所述履带的周长方向开设有与所述滑板相配合的滑槽，所述滑板的底面滑动设置在所述滑槽内，所述滑槽的两侧的所述履带上分别设置有与所述齿轮相配合的多个齿，所述履带分别套设在每个所述齿轮上，所述多个齿分别与每个所述齿轮啮合。

具体地，所述滑槽的底部固定有两排防撞片组件，所述两排防撞片组件分别布置在所述滑槽两侧的侧壁上，每排所述防撞片组件均包括多个并排间隔布置的防撞片，所述滑板布置在所述两排防撞片之间。

进一步地，相邻的两个防撞片之间通过柔性线连接。

具体地，所述滑板的底面上设置有自润滑板。

具体地，每个所述行走装置均还包括防尘罩，所述防尘罩罩设在所述行走装置外，且所述防尘罩固定在所述宇航舱的外壁上，所述防尘罩的底部开设有开口，所述滑板下方的所述履带伸出所述开口。

具体地，至少一个所述安装架为伸缩安装架。

具体地，每个所述齿的横截面均为梯形。

具体地，所述月球载人巡视车还包括多个沿所述履带的周长方向并排间隔布置的气囊组件，每个所述气囊组件均包括：供气装置、气囊、第一气管、第一气阀、第二气管和第二气阀，所述供气装置和所述气囊均固定在所述履带的外壁上，所述第一气管的一端与所述供气装置的出气口连通，所述第一气管的另一端与所述气囊连通，所述第一气阀安装在所述第一气管上，所述第二气管的一端与所述气囊连通，所述第二气阀安装在所述第二气管上。

进一步地，每个所述气囊内均设置有调温装置。

具体地，所述多个安装架包括第一安装架、第二安装架、第三安装架和第四安装架，所述第一安装架、所述第二安装架、所述第三安装架和所述第四安装架沿所述宇航舱的外壁等距间隔布置，且所述第一安装架和所述第二安装架分别布置所述滑板的两端，所述第一安装架上的齿轮与所述滑板的第一端之间的所述履带与所述滑板的底面之间的夹角α1为10～40°，所述第二安装架上的齿轮与所述滑板的第二端之间的所述履带与所述滑板的底面之间的夹角α2为10～40°。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供了一种月球载人巡视车，该月球载人巡视车包括宇航舱和行走装置，宇航舱能够为宇航员提供生活和工作的空间，行走装置通过履带上的齿与齿轮啮合，使履带能够在齿轮上转动，滑板在履带的滑槽内滑动，使月球载人巡视车能够通过滑板稳固地支撑在月球表面，行走装置结构稳固，能够承受大重量的宇航舱，并带动宇航舱在月球表面行走。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的月球载人巡视车的侧视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的月球载人巡视车的主视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的两排防撞片组件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的自润滑板的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的供气装置和多个气囊的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种月球载人巡视车，如图1所示，该月球载人巡视车包括：宇航舱1和至少两个行走装置2，至少两个行走装置2相对间隔布置在宇航舱1上，每个行走装置2均包括：齿轮3、履带4、齿轮驱动组件5、滑板6和多个安装架7，滑板6和多个安装架7分别沿宇航舱1的横截面间隔布置，滑板6的顶部固定在宇航舱1的底部外壁上，多个安装架7分别安装在宇航舱1的外壁上，齿轮3与安装架7一一对应布置，每个齿轮3均可转动安装在对应的安装架7上，每个齿轮3的底部均布置在滑板6的底面的上方，齿轮驱动组件5固定在对应的安装架7上，齿轮驱动组件5被配置为驱动对应的齿轮3转动，履带4的内壁上沿履带4的周长方向开设有与滑板6相配合的滑槽4a(见图3)，滑板6的底面滑动设置在滑槽4a内，滑槽4a的两侧的履带4上分别设置有与齿轮3相配合的多个齿4b(见图3)，履带4分别套设在每个齿轮3上，多个齿4b分别与每个齿轮3啮合。

宇航舱1为宇航员提供生活和工作的空间，在实现时，宇航舱1可以为圆柱体型，宇航舱1上可以开设窗户，在宇航舱1的两端可以分别设置舱门。履带4可以为柔性履带，具体地，履带4可以为橡胶履带或钢铁履带。如图2所示，在实现时，行走装置2可以为两个，为了保证月球载人巡视车具有良好的平衡性，两个行走装置2可以沿宇航舱1的中心线轴对称布置。此外，为了提高月球载人巡视车的行走速度，还可以在宇航舱1的中部设置至少一个行走装置2。

当履带4为钢铁履带时，齿轮3可以替换为与钢铁履带配合的链轮(图中未示)，通过链轮旋转能够驱动钢铁履带运动。

如图3所示，滑槽4a的底部固定有两排防撞片组件，两排防撞片组件分别布置在滑槽4a两侧的侧壁上，每排防撞片组件均包括多个并排间隔布置的防撞片8，滑板6布置在两排防撞片8之间。在月球载人巡视车行进的过程中，两排防撞片组件能够避免滑板6撞到滑槽4a的侧壁上，避免履带4损坏，从而影响月球载人巡视车的正常工作。同时，间隔布置的防撞片8不会影响履带4的转动。

进一步地，相邻的两个防撞片8之间可以通过柔性线8a连接。在实现时，柔性线8a可以柔性金属丝线。柔性线8a连接的防撞片8能够使两排防撞片组件保持整齐，从而保证滑板6能够顺利地在两排防撞片组件之间移动。

如图4所示，滑板6的底面上可以设置有自润滑板6a。自润滑板6a可以为黄铜板。自润滑板6a能够便于滑板6在滑槽4a内滑动。

在实现时，滑板6可以通过滑板支架6b安装在宇航舱1的底部外壁上。

如图1、图2和图4所示，每个行走装置2均还可以包括防尘罩9，防尘罩9罩设在行走装置2外，且防尘罩9固定在宇航舱1的外壁上，防尘罩9的底部开设有开口，滑板6下方的履带4伸出开口。由于月球表面覆盖了大量的月壤，且月球载人巡视车快速行驶时，月球上松软的月壤容易被扬起，大量扬起的月壤落在履带4与齿轮3之间或者齿轮驱动组件5上，会降低履带4和齿轮驱动组件5的工作效率，防尘罩9能够将行走装置2罩设在相对封闭的空间内，有效避免月壤落在行走装置2上，从而保证行走装置2能够在月球上高效工作。

具体地，齿轮驱动组件5可以与齿轮3一一对应布置。每个齿轮3都配置有一个齿轮驱动组件5，这样能够提高月球载人巡视车的驱动力，从而提高了月球载人巡视车的运行速度。同时也能够保证月球载人巡视车能够顺利通过月球表面的松软地区。同一行走装置2上的齿轮3的形状相同，即具有相同的齿数，当月球载人巡视车需要转弯时，可以调整宇航舱1两侧的行走装置2中的齿轮3的转速，使宇航舱1两侧的行走装置2中的齿轮3具有一定的转速差，从而使月球载人巡视车能够向转速较小的一侧的齿轮3方向转动。

参见图1，每个齿4b的横截面均可以为梯形。梯形的齿4b能够使履带4进行高转速转动。

具体地，多个安装架7包括第一安装架7a、第二安装架7b、第三安装架7c和第四安装架7d，第一安装架7a、第二安装架7b、第三安装架7c和第四安装架7d沿宇航舱1的外壁等距间隔布置，且第一安装架7a和第二安装架7b分别布置滑板的两端，第一安装架7a上的齿轮3与滑板6的第一端之间的履带4与滑板6的底面之间的夹角α1为10～40°，第二安装架7b上的齿轮3与滑板6的第二端之间的履带4与滑板6的底面之间的夹角α2为10～40°。夹角α1和夹角α2能够使月球载人巡视车顺利地完成上坡和下坡动作，使月球载人巡视车更容易在崎岖的路况上行进，从而提高月球载人巡视车的通过性。

具体地，至少一个安装架7为伸缩安装架。在实现时，伸缩安装架可以为液压安装架，液压安装架的固定端固定在宇航舱1的外壁上，齿轮3可转动安装在液压安装架的活动端上。通过改变伸缩安装架的长度能够调整履带4的张力，从而使履带4能够在齿轮3上具有恒定的张力，进而使履带4能够稳定地在齿轮3上转动，避免出现打滑的现象。在实现时，第三安装架7c或第四安装架7d可以为伸缩安装架，当履带4的弹性较大时，可以将第一安装架7a、第二安装架7b、第三安装架7c和第四安装架7d均设置成伸缩安装架。

结合图2和图5所示，该月球载人巡视车还包括多个沿履带4的周长方向并排间隔布置的气囊组件，每个气囊组件均包括：供气装置11、气囊10、第一气管12、第一气阀13、第二气管14和第二气阀15，供气装置11和气囊10均固定在履带4的外壁上，第一气管12的一端与供气装置11的出气口连通，第一气管12的另一端与气囊10连通，第一气阀13安装在第一气管12上，第二气管14的一端与气囊10连通，第二气阀15安装在第二气管14上。在实现时，供气装置11和气囊10可以并排布置在履带4上，供气装置11可以为氮气罐，打开第一气阀13，氮气罐通过第一气管12为气囊10充入氮气，使气囊10内的压强升高；打开第二气阀15，气囊10可以通过第二气管14放气，使气囊10内的压强降低。由于月球表面的软硬程度不同，通过升高或降低气囊10内的压强可以使气囊10适应不同软硬程度的月球表面，从而提高月球载人巡视车的适应性。同时，气囊10内的压强可变，这使得气囊10能够重新分配与月球表面接触的履带4的压力，避免月球载人巡视车陷入月壤中。此外，在宇航舱1的内部还可以设置为供气装置11补给氮气的氮气罐。在实现时，气囊10的可以为长方体型。

进一步地，每个气囊10内均可以设置有调温装置(图中未示)。由于月球表面的温度较大，具体为-100～150℃，该调温装置能够调节气囊10内气体的温度，使气囊10内的气体温度保持在-10～50℃范围内，从而使气囊10及履带4的温度不受月球表面极端温度的影响，进而保证月球载人巡视车能够在月球表面正常行走。此外，气囊10的外壁上可以设置反光层(图中未示)，反光层用于反射太阳光，避免气囊10的温度过高和过早老化，从而影响气囊10的正常工作。在实现时，气囊10可以为橡胶气囊。

本发明实施例提供了一种月球载人巡视车，该月球载人巡视车包括宇航舱和行走装置，宇航舱能够为宇航员提供生活和工作的空间，行走装置通过履带上的齿与齿轮啮合，使履带能够在齿轮上转动，滑板在履带的滑槽内滑动，使月球载人巡视车能够通过滑板稳固地支撑在月球表面，行走装置结构稳固，能够承受大重量的宇航舱，并带动宇航舱在月球表面行走。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种月球载人巡视车，其特征在于，所述月球载人巡视车包括：宇航舱和至少两个行走装置，所述至少两个行走装置相对间隔布置在所述宇航舱上，每个所述行走装置均包括：齿轮、履带、齿轮驱动组件、滑板和多个安装架，所述滑板和所述多个安装架分别沿所述宇航舱的横截面间隔布置，所述滑板的顶部固定在所述宇航舱的底部外壁上，所述多个安装架分别安装在所述宇航舱的外壁上，所述齿轮与所述安装架一一对应布置，每个所述齿轮均可转动安装在对应的所述安装架上，每个所述齿轮的底部均布置在所述滑板的底面的上方，所述齿轮驱动组件固定在对应的所述安装架上，所述齿轮驱动组件被配置为驱动对应的所述齿轮转动，所述履带的内壁上沿所述履带的周长方向开设有与所述滑板相配合的滑槽，所述滑板的底面滑动设置在所述滑槽内，所述滑槽的两侧的所述履带上分别设置有与所述齿轮相配合的多个齿，所述履带分别套设在每个所述齿轮上，所述多个齿分别与每个所述齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，所述滑槽的底部固定有两排防撞片组件，所述两排防撞片组件分别布置在所述滑槽两侧的侧壁上，每排所述防撞片组件均包括多个并排间隔布置的防撞片，所述滑板布置在所述两排防撞片之间。

3.根据权利要求2所述的月球载人巡视车，其特征在于，相邻的两个防撞片之间通过柔性线连接。

4.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，所述滑板的底面上设置有自润滑板。

5.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，每个所述行走装置均还包括防尘罩，所述防尘罩罩设在所述行走装置外，且所述防尘罩固定在所述宇航舱的外壁上，所述防尘罩的底部开设有开口，所述滑板下方的所述履带伸出所述开口。

6.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，至少一个所述安装架为伸缩安装架。

7.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，每个所述齿的横截面均为梯形。

8.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，所述月球载人巡视车还包括多个沿所述履带的周长方向并排间隔布置的气囊组件，每个所述气囊组件均包括：供气装置、气囊、第一气管、第一气阀、第二气管和第二气阀，所述供气装置和所述气囊均固定在所述履带的外壁上，所述第一气管的一端与所述供气装置的出气口连通，所述第一气管的另一端与所述气囊连通，所述第一气阀安装在所述第一气管上，所述第二气管的一端与所述气囊连通，所述第二气阀安装在所述第二气管上。

9.根据权利要求8所述的月球载人巡视车，其特征在于，每个所述气囊内均设置有调温装置。

10.根据权利要求1所述的月球载人巡视车，其特征在于，所述多个安装架包括第一安装架、第二安装架、第三安装架和第四安装架，所述第一安装架、所述第二安装架、所述第三安装架和所述第四安装架沿所述宇航舱的外壁等距间隔布置，且所述第一安装架和所述第二安装架分别布置所述滑板的两端，所述第一安装架上的齿轮与所述滑板的第一端之间的所述履带与所述滑板的底面之间的夹角α1为10～40°，所述第二安装架上的齿轮与所述滑板的第二端之间的所述履带与所述滑板的底面之间的夹角α2为10～40°。

Images