下载文档原格式
工程月球车的设计方案摘要随着人类对外太空的探索不断深入，工程月球车的设计与制造已成为一个迫切的需求。
本文将介绍一款用于月球探测与科学研究的工程月球车的设计方案。
该月球车将具备行驶、操控、采集样本、传感器监测等多项功能，以满足人类对月球环境的探索需求。
1. 引言自20世纪之初，人类就对月球进行了广泛的科学研究，特别是在上世纪60年代末，美国和苏联分别成功地进行了载人登月任务。
自此之后，对月球的研究更是广泛展开。
为了更深入地了解月球表面的地质构造、地质活动以及与地球的相似性，月球探测车（月球车）的设计与制造变得极为重要。
2. 设计目标本设计方案将针对工程月球车的主要设计目标进行分析。
月球车需要满足以下基本目标：1）能够在月球表面行驶并且能够适应不同的地形环境；2）携带各种科学研究设备，如激光测距仪、地质钻探设备等；3）具备远程操控和自主导航能力；4）能够在极端环境下工作，如低温、真空等；5）具备样本采集和分析功能；3. 结构设计工程月球车整体结构设计分为底盘、动力系统、悬挂系统、传动系统等几大部分。
底盘设计：底盘设计应具有足够的强度和刚度，以支撑月球车整机。
采用轻质合金材料作为底盘材料，并且加强关键连接处的焊接连接，以保证整机的稳固性和耐用性。
动力系统：考虑到月球表面的复杂地形，月球车的动力系统应该具备较强的通过性和悬挂适应性。
采用四轮驱动，同时结合电动发动机和太阳能电池板作为能源，并配置强有力的悬挂系统，以增加车辆的通过性和操控性。
传动系统：传动系统负责将动力从电动发动机传输到车轮，需要具备较高的效率和可靠性。
采用先进的齿轮传动设计，以保证传动效率和传动寿命。
4. 功能设计月球车需要具备丰富的功能以满足科学研究的需求，包括采样、分析、传感器监测等。
采样系统：月球车需要能够在月球表面采集地质样本并进行分析。
通过装备高精度激光测距仪，携带地质钻探设备等，以实现对地质样本的采集和分析。
传感器监测：月球车需要装备多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等，以对月球表面的环境参数进行监测。
太阳能月球车制作方法
太阳能月球车制作方法
一、材料准备
1、需要准备的材料有：太阳能电池板、支架、滑轮、齿轮马达、驱动锥形盘、驱动杆、定位销、调节杆、小车底座、月球车车身、车轮组件、螺丝、螺母等等。
2、另外，还需要准备相关的工具，如钳子、螺丝刀、剪刀等等。
二、制作步骤
1、首先，将太阳能电池板固定在支架上，并将支架固定在小车底座上。
2、然后，将滑轮固定在齿轮马达的轴上，并将马达固定在小车底座上。
3、再将驱动锥形盘固定在滑轮上，并将驱动杆固定在驱动锥形盘上，同时要注意定位销与调节杆的位置。
4、接着，将月球车车身固定在小车底座上，并将车轮组件固定在月球车车身上，最后用螺丝和螺母，将月球车车身与小车底座固定在一起。
5、完成上述制作步骤后，太阳能月球车就制作完毕。
首都高校第五届机械创新设计大赛学生参赛作品行星轮机构避越障车2010年4月5日摘要：该作品将行星轮机构巧妙地应用于车轮，在平坦的路面上由于车体的重力作用使得行星轮（主动轮）保持在大轮的下方，从而使车轮平稳转动，车辆平稳前进，当遇到障碍物时，大车轮受到制动力而停止转动，这样行星轮继续在大车轮内啮合转动，当行星轮运动到一定位置时，主动力矩大于约束力矩，大车轮就可以越过障碍物继续前进。
利用行星轮在运动中不同位置时不同力矩，根据不同路面状况自动地改变轮系位置，再配合车体自身重力，以杠杆原理撬动外轮，从而大大提高了车辆的爬越能力。
通过车轮重心的改变，使得小车的爬越高度突破了车轮的半径的限制。
此外，通过超声波与红外线探测模块，车辆具有了自主辨别障碍物的能力，可以根据障碍物的不同高度，自主选择优化避越障方案，进一步增强了车辆对于复杂地形的适应能力，提高了运动效率。
车轮行星轮机构创新的设计，使车辆能够根据路面状况改变重心分布，车体自身重力以及所受外载荷成为了车辆越障时力矩的受力来源，节约了能量，提高了运动效率。
行星轮机构车辆可以适应复杂地形，在一些具有特殊地形（如凸台、壕沟、陡坡等）的路面上能体现出相当大的优势，可以承担运输、探测、救援等工作，特别适合于沙地等松软地面的运动，防止车辆陷入。
同时，也是现代新型月球车车轮传动机构设计方案的尝试与验证。
关键词：车辆，行星轮，避障，越障，自主决策ABSTRACT: The usage of planet wheels in driving system developed the suitability of the robot in various environment conditions. The robot maintains steady and runs smoothly when on placid surface. While confronted obstacles, the automatically changing position of the smaller gear of the planet wheel system lifts the robot with the lever principle, enhancing the climbing suitability of the robot. By changing the centre of gravity, it clears the limitation of half wheel height obstacle clearing capability. Also, with the appliance of ultrasonic and infrared ray, the robot gains a certain level of judgment upon obstacles. By recognizing different levels of obstacles, the robot decides by its own whether to surpass obstacles or find another way out, which increases the capability of the robot by raising its efficiency. When applied to vehicles facing complicated situation, planet wheeling driving system can update their efficiency. Still, our experiment is a trial of a possible mechanism for future moon robots.KEY WORDS: robot, planet wheels, machine intelligence, clearing obstacles, obstacles avoidance目录一、引言 (5)1.1实际需求 (5)1.2他人研究的分析与比较 (5)二、工作原理 (6)2.1 越障原理简述 (6)2.2 跨沟原理简述 (6)2.3 车轮结构简述 (7)2.4避越障判断原理 (8)2.4.1超声波传感器 (8)2.4.2 红外线传感器 (8)三、车辆设计 (11)3.1越障车轮机构的设计 (11)3.2 控制系统的设计 (13)3.3转弯原理 (14)3.4 电机驱动控制 (14)3.4.1十六位单片机凌阳SPCE061A简介 (14)3.4.2性能 (14)3.4.3概览SPCE061A 结构如图3.1 (15)3.4.4 I/O端口结构 (15)3.4.5电机控制电路 (16)四、主要创新点 (17)五、实验及结果 (17)六、结论与展望 (18)6.1 结论 (18)6.2 展望 (19)参考文献 (20)附录1 零件设计图纸 (21)附录2 控制部分源程序 (28)一、引言1.1实际需求今天，科学发现和科技进步改变了人类的处境，各种小型车辆的应用愈加广泛。
月球车制作研究报告1. 研究背景和目的随着人类对外层空间的探索不断深入，月球表面的探索成为重要的科研任务之一。
为了实现对月球表面的高精度探测和数据收集，月球车的制作成为必要的研究方向。
本报告旨在对月球车的制作进行深入研究，以期为未来的探测任务提供参考和借鉴。
2. 月球车的设计和组成部分2.1 机械结构•轮子：月球车的轮子需要具备足够的附着力和可靠性，以适应月球表面的各种地形。
轮子通常使用高强度材料制作，例如钛合金或碳纤维材料。
•转向系统：为了实现月球车的转向和导航功能，设计一个灵活可靠的转向系统是关键。
可以使用电动马达控制月球车的转向，或者采用微机电系统（MEMS）实现更为精确的导航控制。
2.2 电子系统•控制器：月球车的控制器是整个系统的核心，它通过接收传感器数据并发送指令，实现月球车的自主控制和导航功能。
控制器通常采用嵌入式系统或单片机实现。
•传感器：为了获得有关月球表面环境和月球车自身状态的信息，需要配置各种传感器，例如触摸传感器、气体传感器、温度传感器和摄像头等。
2.3 通信系统•无线通信模块：为了实现与地球通信，月球车需要配置无线通信模块。
可以使用射频通信技术，如WIFI或者蓝牙，将数据传输回地球。
•天线：为了提高通信质量和范围，需要设计合适的天线系统。
天线通常采用定向天线或者螺旋天线来实现高增益和较好的向心性能。
3. 月球车的制作方法3.1 机械制作月球车的机械制作是月球车制作的第一步，主要包括制作轮子、制作车架和轮子转向系统的搭建等。
可以使用先进的3D打印技术和CAD软件进行模型设计和制作。
3.2 电子组装月球车的电子组装包括控制器的搭建和传感器的接入。
首先，将控制器与各类传感器进行连接，并测试其正常工作。
其次，将所有组件组装到月球车的车架上，并进行线路连接和焊接。
3.3 通信配置通信系统的配置包括无线通信模块的安装和天线的调试。
首先，将无线通信模块插入到控制器中，并配置相关参数。
