[实用新型]一种仿生减阻火星车轮

摘要

本实用新型公开了一种仿生减阻火星车轮包括基体，其特征在于：所述基体表面上具有规则排列的数个凹坑；数个凹坑的几何投影面积之和与车轮基体表面积之比的范围在30％‑50％之间，凹坑的形状为：(x，y)∈D，其中D＝{(x，y)|(x‑x₀)²+(y‑y₀)²≤r²}，本实用新型通过仿土壤动物体表的防粘脱土功能和体表性质，并应用到探测车车轮上，使探测车车轮具有防粘脱土功能。本实用新型结构简单，减少车轮阻力，防粘脱土的功能强，行走时能量消耗小，提高整个火星探测车的能量实际，延长时间工作，减少科研成本，增加火星探测车的行驶通过性。

主权项

一种仿生减阻火星车轮包括基体(1)，其特征在于：所述基体(1)表面上具有规则排列的数个凹坑(2)；数个凹坑(2)的几何投影面积之和与车轮基体表面积之比的范围在30％‑50％之间，凹坑(2)的形状为：$z=\frac{(r^2+h^2)}{2h}-\sqrt{{(r^2+h^2)}^2/\left(4h^2\right)-{(x-x_0)}^2-{(y-y_0)}^2},(x,y)\∈D,$其中D＝{(x，y)|x‑x0)²+(y‑y0)²≤r²}式中：r—凹坑半径，h—凹坑深度，x—凹坑任一点横坐标，y—凹坑任一点纵坐标，z—凹坑任一点竖坐标，x₀—凹坑中心横坐标，y₀—凹坑中心纵坐标；根据凹坑深度与凹坑半径的关系得出数学关系(R‑h)²+r²＝R²，求出所需球冠半径$R=\frac{h^2+r^2}{2h},$其中R为所需球冠的半径，r为凹坑半径，h为凹坑深度；凹坑半径r与凹坑个数N_t的关系可由下式：N_tπr²＝S₁，其中r为凹坑半径，N_t为凹坑总个数，S₁为凹坑在轮面上的投影面积；所述非轴向相邻两个凹坑(2)的中心夹角α为18°；所述凹坑(2)的深度h1为3mm，半径R1为44.2mm，轴向相邻凹坑中心与车轮中心夹角β为18.62°，靠近基体边缘凹坑中心与基体边缘的夹角γ为9.94°；