[发明专利]一种可用于星球表面勘探的轮腿式探测器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可用于星球表面勘探的轮腿式探测器。在借鉴参考了现有一般的深空行星探测器轮式运动的基础上，在仿制青蛙跳跃、行走功能的基础上，舍弃一些复杂的结构，赋予了探测器行走和跳跃的功能，使其能够适应不同的环境，在外星球(尤其是重力加速度比较小的星球)上，更容易越过轮式运动所不能跨越的障碍。属于深空探测器技术领域。

背景技术：

多年以来，人类隔着大气远距离观测行星，不能对行星进行深入研究。行星和行星际探测器则为行星研究打开了新的局面。近年来，人类发射了众多星际探测器对行星表面进行细致分析与探测，如海盗1、2号火星探测器、金星7～16号探测器。通过这些观测，加深了对行星的地质、地貌、磁场、辐射带、大气成分等认识，证实火星和金星上并无地球上生命形式的存在。而移动性能是未来星际探测器在很多应用场合的关键能力，因为为完成任务，常常要求探测器能够在坎坷不平的行星表面上进行侦查、探测等行动，这些都需要移动能力的保证。

在现有这些行星探测器中，以轮式运动方式为主。轮式及履带式探测器只能在平坦地势下工作，而对于步行或爬行式探测器，其翻越障碍物的能力稍强，但其自由度多，大量的关节驱动器使得控制复杂，运动缓慢，且当障碍物大于自身尺寸时也很难顺利翻越。而跳跃式探测器具有运动灵活性高、越障能力强等特点，可以跨越障碍、墙体和沟渠，可以跃过数倍于自身高度的障碍物或沟渠，对地形有较强的适应力，且跳跃运动的突然性与爆发性有助于探测器躲避危险，在星际探索中，由于月球与火星表面重力加速度大大低于地球(火星38％，月球17％)，弹跳运动能充分利用这个优势，有着深远的应用前景。

仿生跳跃探测器是模仿生物的肢体结构或按跳跃运动机理制作的探测器。如机器蟋蟀、机器跳蚤、机器袋鼠及机器马等。它们的特点是自由度多，运动灵活，对环境的适应能力强，将其应用于星际表面探测有着其他运动形式难以比拟的优势。

发明内容：

1、目的：本发明的目的是为了提供一种可用于星球表面勘探的轮腿式探测器，它克服了现有技术的不足，是一种结构比较简单、性能比较稳定、对环境适应能力较强的仿生跳跃探测器。

2、技术方案：为了实现上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

见图1，本发明一种可用于星球表面勘探的轮腿式探测器，它是由机身框架部分、行走部分、弹跳蓄力释放部分和弹跳执行部分组成。它们之间的连接关系如下：行走部分通过螺钉固连在机身框架部分的右行走电机支撑板以及左行走电机支撑板上；弹跳蓄力释放部分通过螺钉固连在机身框架部分的后横板棘齿套支座以及前横板上；弹跳执行部分则通过其腿部连接轴穿过机身框架部分的左侧板、右侧板实现定位。

所述机身框架部分包括：前横板、后横板、左侧板、右侧板、棘齿套支座、前轮支撑板、左行走电机支撑板和右行走电机支撑板，它们之间的位置连接关系是：左侧板、右侧板之间分别与前横板、后横板由标准螺栓连接在一起，构成基本框架。类似地，棘齿套支座、前轮支撑板也是由螺栓连接在左侧板、右侧板之间。左行走电机支撑板、右行走电机支撑板分别由螺栓连接在前横板、棘齿套支座上。

该前横板是矩形板料，其功能是固定主电机、转动主轴，以及同左侧板、右侧板连接；

该后横板是矩形板料，其功能是定位转动主轴、释放舵机、释放推杆，以及同左侧板、右侧板连接；

该右侧板是带缺口的矩形板料，其功能是定位腿部连接轴；

该棘齿套支座是矩形板料，其功能是固定棘齿套；

该左侧板是带缺口的矩形板料，其功能是定位腿部连接轴、固定调姿舵机；

该前轮支撑板是矩形板料，其功能是定位前轮；

该左行走电机支撑板是矩形板料，其功能是固定左行走电机；

该右行走电机支撑板是矩形板料，其功能是固定右行走电机；

所述行走部分由左行走电机、右行走电机、左轮、右轮、前轮组成。

该左行走电机是按需选购件，其功用是驱动左轮；

该右行走电机是按需选购件，其功用是驱动右轮；

该左轮是按需选购件，其功能是行走；

该右轮是按需选购件，其功能是行走；

该前轮是按需选购件，其功能是行走；