摘要：以月球次表层钻进取样工程为应用背景,从功能组成角度定义了月球取样钻头的子结构,将排屑通道优化设计作为钻头构型改进重点。采用曲面基体和空间螺旋曲线包络方式设计排屑通道,并对排屑通道进行了微分几何建模,设计了一种新型曲面构型钻头。通过多种典型构型钻头在模拟月壤条件下的负载对比实验对该构型进行了测试,结果表明该新型钻头的负载约为其他构型钻头的30%~45%。最后,还从细观角度应用离散单元仿真方法验证了曲面螺旋翼钻头具有优良的大颗粒适应性。

摘要：基于能量耗散形式下的拉格朗日方程,建立了基于状态观测器的球形机器人的动力学方程,得出这是一个非线性的仿射系统。根据机器人的实际运动情况和理论仿真曲线对方程进行了线性化处理和仿射变换,在新建立的平衡点处应用线性理论进行控制系统的设计。考虑到某些状态变量的不可测量性,构建了状态观测器对系统的全维状态进行实时观测,在此基础上设计了系统的状态反馈控制器。仿真结果表明了所设计控制器的有效性。

摘要：简要介绍了变质心月球车(CMR-1)的设计要求和机械结构,并基于地面力学的知识,从分析月球车轮地接触力学特性入手,对变质心月球车行走过程中车轮下陷量、运动阻力和牵引力等进行了分析。通过对移动性能的分析,得到了构型参数(车轮参数、质心位置)和地形参数与下陷量、运动阻力、牵引力等性能参数间的关系曲线,给出了月球车车轮、质心位置和轮距等构型参数的设计原则,论证了质心对于月球车移动性能的重要性。最后对变质心月球车进行了仿真分析,验证了其优越的越障性能。

摘要：我国探月三期的主要目标之一是利用钻取采样装置获取不小于2 m深度的月壤样品并返回地球,钻进导向机构的合理设计是保证钻取采样装置顺利采样的关键。在充分分析钻进导向机构所要求的功能和性能的基础上,对钻进导向机构提出合理构型,并针对导轨副摩擦形式和接触类型的不同,提出8种设计方案。为综合评价各方案的优劣,给出评价指标集,基于层次分析法建立导轨副多方案的综合评价模型。通过对判断矩阵的计算和一致性检验,得出各方案权重,最后确定方案集中的最佳方案,为类似的多方案优选提供依据。

摘要：综述了国内外锁定与释放功能机构的研究现状和发展状况,并分析了各类型的锁定与释放功能机构及其锁定形式(包括节点类型与锁定方式).着重分析了重复锁定与释放功能机构的关键技术,包括设计影响要素、驱动、传动方式及执行机构特征,为后续的方案设计和分析提供了依据.

摘要：以载人月球车的发展和相关技术为对象,首先对国外载人月球车移动系统的概念设计进行了系统的综述,对载人月球车各种概念设计的特点进行了比较和分析,探讨了载人月球车的设计趋势;其次以阿波罗载人月球车移动系统结构为例,分析其移动系统的主要构成作为借鉴;然后从机构学、地面力学及动力学等方面在载人月球车研究中的应用现状进行了综述;最后提出了载人月球车移动系统的关键技术,指明了当前亟需解决的关键技术及难点所在。

摘要：行星探测车移动系统是研究行星探测车的关键技术之一,其性能的好坏直接影响行星探测计划能否顺利进行,轮式行星探测车作为行星探测车的主流,其移动系统成为行星探测车研究的热点之一。该文对国内外轮式行星探测车移动系统进行了概括和分类,分析了各移动系统性能的优缺点,最后指出了轮式行星探测车移动系统的特点及其发展态势。

摘要：针对平均直径略大于或者等于钻头取芯孔直径的临界尺度颗粒,在取芯钻进过程中会产生孔底置出及孔壁置入两种运移方式而导致钻进负载发生变化的问题。通过建立切削模型,得到在低速切削时,切削速度对切削力影响较小可以忽略,并进行了试验验证;对含有不同粒径的临界尺度颗粒进行切削试验,得到切削负载随时间变化曲线,利用支持向量机(SVM)方法对切削负载进行识别,结果显示对均质模拟月壤切削负载的识别率为100%,对含有临界尺度颗粒的模拟月壤切削负载识别率均在95.5%以上。研究结果可为月面无人钻取采样在线识别技术提供参考。

摘要：月面通常由细颗粒粉末状月壤覆盖,利用侵彻器可实现次表层月壤的探测。在侵彻器与月壤相互作用的过程中,为研究侵彻器结构及科学载荷缓冲结构的抗冲击性能、不同剖面组构的抗侵彻性与辨识性,以及侵彻后对月壤的扰动强弱,开展了100~260 m/s全尺寸侵彻器对3类月壤模拟样本的侵彻试验。试验结果表明,约3×10^(4) g过载下侵彻器结构完好,载荷运行正常;侵彻无硬层月壤模拟样本靶标时,滤波后侵彻器过载峰值约1000 g;侵彻月岩或水冰模拟样本靶标时,滤波后侵彻器过载峰值为无硬层月壤模拟样本靶标的5倍以上,弹载记录仪可对不同强度成层模拟样本靶标进行辨识;在弹道终点处,距侵彻器约20 mm范围内的颗粒类模拟样本靶标表现为扰动破碎,中值粒径最多降低约70%。可为探月四期探测工程探测器设计提供参考。

摘要：嫦娥三号探测器由着陆器和巡视器组成,顺利实现了月面两器分离释放,圆满完成了预定的科学和工程探测任务.作为着陆器释放分离巡视器的关键设备,转移机构按照预定的飞行程序,圆满完成了各阶段的动作,顺利完成着陆器释放与转移巡视器的任务.本文从探测器系统任务特点出发,对转移机构构型特点、系统设计及试验验证情况进行了介绍.