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火星车双向抽展式转移坡道展开原理及特性分析

2019-03-21满剑锋潘秋月姜生元

深空探测学报 2019年6期

马 超,刘 卫,满剑锋,刘 飞,潘秋月,陈 明,姜生元

(1.哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室,哈尔滨 150080;2.北京空间飞行器总体设计部,北京 100094)

引 言

火星是太阳系八大行星之一,是太阳系中各方面条件与地球最为相似的行星。火星上是否有水源,火星是否有生命的存在,人类能够移民火星吗?长期以来,火星对人类有着特殊的吸引力。美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、欧洲航天局(European Space Agency,ESA)和印度空间研究组织(Indian Space Research Organization,ISRO)都已成功向火星发送了探测器甚至是登陆车,目前已有超过30 枚探测器到达过火星,并向地球发回了大量的数据[1-6]。火星成为除地球以外,人类了解最多的行星。受天体运行规律的约束,每26个月才有1次火星探测有利发射时机,2020年前后,有4次火星探测任务发射,将在国际上将迎来火星探测的高峰[7-8]。

中国首次火星探测任务将于2020年左右实施,一步实现“绕”“着”“巡”的目标。着陆器在火星表面软着陆时存在诸多得不确定性,是任务的重大难点之一[9]。火星车着陆火星表面后,需要从着陆平台通过坡道机构转移至火星表面。由于着陆局部区域地形地貌的随机性[10],要想实现火星车的安全转移,对坡道机构提出了转移平缓、适应地貌、轻量化等方面苛刻要求,坡道长度将超过着陆平台包络尺寸的1.5倍。转移坡道的紧凑布置、驱动共用、可靠展开等问题,成为火星车转移坡道设计的关键[11]。

1 双向抽展式转移坡道

根据我国火星车性能指标及对预定着陆区域的预估,要……

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