面向载人月球探测的航天员-多机异构群联合探测方案

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作者 谷程鹏 张文奇 +2 位作者 韩亮亮 施飞舟 张崇峰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第5期693-702,共10页

针对载人月球探测的特殊性,对未来载人月球探测的任务需求和功能需求进行了分析。根据人机特点对人机功能分配进行论证,优化月面活动系统配置,提出了“双人一车多机”异构群联合探测的人机系统方案;针对环境巡视探测、月面资源利用、基... 针对载人月球探测的特殊性,对未来载人月球探测的任务需求和功能需求进行了分析。根据人机特点对人机功能分配进行论证,优化月面活动系统配置,提出了“双人一车多机”异构群联合探测的人机系统方案;针对环境巡视探测、月面资源利用、基础设施建设三类任务需求,建立了多模式人机联合探测流程规划,充分发挥人和机器人的优势,可满足全地形多功能探测作业的应用需求;最后,提出了月球车和机器人的需求及方案设想。研究成果可为后续载人月球探测提供参考依据及技术基础。 展开更多

关键词 载人月球探测 月面活动 人机联合探测 载人月球车 月面机器人

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基于月面重力条件下的涡旋压缩机重力相关性研究

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作者 孙小珠 王长焕 +6 位作者 许安易 李双菲 孙培杰 李鹏 杨旭 宋昱龙 曹锋 《载人航天》 北大核心 2025年第1期18-24,共7页

新一代高温热泵空间热管理技术可大幅提升系统散热温度,从而降低辐射器体积等发射成本,以应对探月工程中日益增长的散热能量密度需求。在月面重力或微重力环境下,高温热泵系统中压缩机的性能稳定性问题是制约高温热泵空间热管理技术发... 新一代高温热泵空间热管理技术可大幅提升系统散热温度,从而降低辐射器体积等发射成本,以应对探月工程中日益增长的散热能量密度需求。在月面重力或微重力环境下,高温热泵系统中压缩机的性能稳定性问题是制约高温热泵空间热管理技术发展的主要因素之一。为了解决此问题,针对月面重力条件要求,对压缩机性能参数进行重力相关性研究,在地球常规重力情况下,通过改变涡旋压缩机轴向安装方位与角度,探究不同重力条件下压缩机的运行特性;分别设定蒸发/冷凝温度为10/55℃以及10/60℃下,对涡旋压缩机在轴向全空间位置情况下的性能参数进行了实验测试。实验结果表明:压缩机的轴向安转角度对压缩机的功耗几乎没有影响,而对系统制冷量以及系统效率则有显著影响,且随着冷凝温度的升高而影响加剧。 展开更多

关键词 月面重力 热泵技术 涡旋压缩机 重力相关性

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非结构环境六轮腿机器人典型路况步态规划及分析 被引量：1

3

作者 张元勋 刘应波 +3 位作者 韩亮亮 谷程鹏 杜雪松 黄范 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期1966-1972,共7页

针对非结构环境下六轮腿机器人地形通过性及高效行走问题,在已有并联六轮腿机器人模型的基础上,建立六足轮腿机器人运动学模型,分析机器人在凸起、凹坑、斜坡、崎岖等典型非结构地形下的移动能力,获得典型非结构地形机器人移动能力与机... 针对非结构环境下六轮腿机器人地形通过性及高效行走问题,在已有并联六轮腿机器人模型的基础上,建立六足轮腿机器人运动学模型,分析机器人在凸起、凹坑、斜坡、崎岖等典型非结构地形下的移动能力,获得典型非结构地形机器人移动能力与机器人构型参数的相互影响关系。进而规划了六轮腿机器人典型大尺度非结构地形条件下的运动步态,通过ADAMS软件仿真验证了运动模型的正确性及运动步态的可行性;研究结果可为六轮腿机器人非结构地形条件下实现高效行走的控制策略提供借鉴。 展开更多

关键词 轮腿机器人 非结构地形 步态规划 移动能力

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基于抱爪式对接机构捕获缓冲系统动力学仿真研究 被引量：6

4

作者 沈涛 张崇峰 +2 位作者 王卫军 冯文博 邱华勇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1590-1598,共9页

现有在轨服务的对接机构由于其尺寸大、结构复杂、对接目标单一等局限性因素,无法很好地为后续我国探月工程任务提供有力支撑,且受限于运载能力,对接机构的轻量化也是必不可少的一项环节.为研究可服务于未来月球空间站以及载人登月等高... 现有在轨服务的对接机构由于其尺寸大、结构复杂、对接目标单一等局限性因素,无法很好地为后续我国探月工程任务提供有力支撑,且受限于运载能力,对接机构的轻量化也是必不可少的一项环节.为研究可服务于未来月球空间站以及载人登月等高轨道任务的对接机构,设计了一种新型抱爪式对接机构,其采用异体同构周边式构型,可以实现主/被动飞行器之间的互换.利用V型槽与爪钩等结构部件实现飞行器对接过程中的捕获以及能量消耗功能,从而实现两飞行器之间的稳固联接.该对接机构具备尺寸小、重量轻、结构简单、功能易实现等优势.对其捕获缓冲系统进行了动力学分析,计算了缓冲元器件的参数对其捕获性能的影响,在ADAMS完成了数字虚拟样机的建立,结合实际两种典型的对接初始条件工况进行了仿真研究.研究结果表明,两种工况下的对接过程能量消耗满足设计要求,能够以较小的V型槽的碰撞力完成捕获,结果证明了捕获缓冲系统的可行性以及该构型对接机构具备较好实现任务的能力. 展开更多

关键词 抱爪 对接机构 捕获缓冲 动力学 阻尼

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飞网捕获机构中受约束绳索的建模方法研究 被引量：1

5

作者 李志相 张航蓝 +2 位作者 时军委 杨文淼 赵振 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期359-364,共6页

针对飞网捕获系统中大量非光滑接触以及刚柔耦合造成的动力学建模困难问题,提出一个简化模型。该模型将收口绳索与收口环和分离体之间的接触视为滑移关节,并采用约束方法开展动力学研究。考虑到滑移关节的碰撞,引入接触刚度,建立滑移关... 针对飞网捕获系统中大量非光滑接触以及刚柔耦合造成的动力学建模困难问题,提出一个简化模型。该模型将收口绳索与收口环和分离体之间的接触视为滑移关节,并采用约束方法开展动力学研究。考虑到滑移关节的碰撞,引入接触刚度,建立滑移关节的接触动力学方程。利用绝对节点坐标法描述绳索单元,采用虚功原理建立绳索单元动力学模型;对于分离体等刚体,采用四元数描述,建立刚体含约束动力学方程。对收口系统的收口过程建模仿真,得到绳索和牵引质量块的运动规律,并对比不同收口环数目下的收口时间和收口程度。研究结果表明,收口环的数目增加可以使边线绳收缩得更加紧凑,但较多的收口环会延长收口时间,降低收口效率。 展开更多

关键词 飞网捕获 受约束柔索 滑移关节 绝对节点坐标法

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月面六足机器人机构设计与行走控制方法综述 被引量：9

6

作者 王小涛 张震 +3 位作者 崔宇新 王卫军 韩亮亮 张崇峰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2023年第2期264-275,共12页

随着中国后续月面探测任务向更加复杂特殊地形深入,对具有强地形适应性的月面机器人提出了迫切需求。六足机器人具有机构冗余、行走静态稳定的特点,是应对月面复杂地形高机动性移动的典型解决方案。调研了国内外月面六足机器人的研究现... 随着中国后续月面探测任务向更加复杂特殊地形深入,对具有强地形适应性的月面机器人提出了迫切需求。六足机器人具有机构冗余、行走静态稳定的特点,是应对月面复杂地形高机动性移动的典型解决方案。调研了国内外月面六足机器人的研究现状,对比了不同月面六足机器人的技术特点。在此基础上,梳理了现有六足机器人的机构设计和行走控制方法,对机器人单腿机构、足端构型、多足布局方式、步态规划与切换、足力分配与柔顺等方面进行了系统总结,以期为中国月面六足机器人的工程应用提供参考。 展开更多

关键词 月面探测 六足机器人 移动系统 腿式机构构型 行走控制

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月球车移动系统可靠性试验技术研究 被引量：2

7

作者 杨晓青 罗小桃 +1 位作者 刘殿富 王卫军 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第5期631-639,共9页

为验证月球车的性能,在分析月面环境的基础上,建立了地面可靠性试验系统,介绍了试验系统的组成和功能。通过地面试验的测试和评价,表明月球车的性能满足月面使用需求,验证了月球车在轨行驶能力,从而肯定了地面可靠性试验技术的准确性。

关键词 月球车 月壤 低重力 轮壤作用 试验系统 在轨验证

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大气及真空环境下电流对柔性环滚动载流摩擦性能的影响 被引量：2

8

作者 王炳辉 宋晨飞 +3 位作者 钱志源 逄显娟 宋鹏飞 张永振 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期666-676,共11页

使用外滚道、柔性环和内滚道构成滚动载流摩擦副,对比研究了大气及真空(1×10-3Pa)环境下电流对柔性环滚动载流摩擦磨损性能的影响.随着电流从0 A增至20 A,电致黏着导致摩擦力随电流增大而增大.大气环境下氧化作用可促进摩擦表面材... 使用外滚道、柔性环和内滚道构成滚动载流摩擦副,对比研究了大气及真空(1×10-3Pa)环境下电流对柔性环滚动载流摩擦磨损性能的影响.随着电流从0 A增至20 A,电致黏着导致摩擦力随电流增大而增大.大气环境下氧化作用可促进摩擦表面材料剥落,导致磨痕宽度更大,进而导致大气摩擦力更高,表层塑性变形更严重.真空环境下氧化磨损被抑制,接触表面材料剥落和塑性变形相对较轻.电流从0 A增加至20 A,大气磨损面O与Cu原子比从0.379 7减少至0.144 3,真空磨损面O与Cu原子比从0.093 9减少至0.029 9.硬度测试显示:在塑性硬化和电致软化共同影响下,摩擦表层硬度随电流的增大先增加后降低,硬度最高点对应的电流为5 A,真空下电致软化效果更明显. 展开更多

关键词 真空 柔性环 滚动载流摩擦 磨损 硬度

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载人月球车柔性太阳翼设计与分析 被引量：1

9

作者 秦礼 张恩杰 +4 位作者 杨洋 吴敏 乔卫新 房光强 施飞舟 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第5期703-710,共8页

为满足载人月球车关于太阳翼的高刚度、可重复收展和轻量化的性能要求,在国内外星球车太阳翼、柔性太阳翼研究的基础上,提出了一种基于连杆机构的柔性太阳翼展开机构总体方案,根据能量守恒原理对太阳翼进行了展开运动学分析。将太阳翼... 为满足载人月球车关于太阳翼的高刚度、可重复收展和轻量化的性能要求,在国内外星球车太阳翼、柔性太阳翼研究的基础上,提出了一种基于连杆机构的柔性太阳翼展开机构总体方案,根据能量守恒原理对太阳翼进行了展开运动学分析。将太阳翼结构简化为张拉索-梁模型,建立了柔性阵面和太阳翼的结构动力学分析模型,基于刚度需求对太阳翼结构进行轻量化优化设计,并通过ABAQUS有限元模型验证了结构优化设计的可行性和合理性。结果表明:太阳翼在涡卷弹簧驱动下展开到位时存在一定的冲击,但是对阵面影响较小。该张拉膜结构等效结构动力学模型可用于柔性太阳翼结构的快速迭代和优化设计,并实现柔性太阳翼支撑结构刚度和阵面张力的高效匹配。 展开更多

关键词 柔性太阳翼 载人月球车 展开运动学 结构动力学

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铜表面织构密度对铜/碳配副载流摩擦性能的影响

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作者 周涛涛 宋晨飞 +5 位作者 钱志源 张燕燕 任雨龙 宋鹏飞 侯庆华 张永振 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期41-49,共9页

目的碳刷是大型水轮机组、风电、新能源汽车等装备中电机转子供电的唯一通道,在长期服役过程中其碳块磨耗过度,落粉现象严重,探索织构化对铜/碳配副载流性能和摩擦磨损性能的影响,提出改善碳刷服役性能的表面技术。方法在铜环表面制备... 目的碳刷是大型水轮机组、风电、新能源汽车等装备中电机转子供电的唯一通道,在长期服役过程中其碳块磨耗过度,落粉现象严重,探索织构化对铜/碳配副载流性能和摩擦磨损性能的影响,提出改善碳刷服役性能的表面技术。方法在铜环表面制备不同织构密度的圆形微织构,与碳块构成滑动载流摩擦副,研究织构密度对铜/碳配副载流摩擦磨损性能的影响。采用光学显微镜、白光干涉三维形貌仪、扫描电子显微镜等表征手段分析试样的磨损形貌,并通过能谱仪分析铜环表面碳元素分布及含量,揭示织构化对铜/碳配副性能的影响机制。结果当织构密度从0%增至18%时,摩擦跑合时间下降了47.2%,碳块磨损量下降了31.8%,在同等名义接触面积下接触电阻增高了28.7%。结论铜表面织构化有利于收集和储存摩擦过程中产生的碳颗粒,促进碳转移膜的形成,织构密度的增加可有效缩短摩擦跑合时间、降低碳磨损率。由于织构化破坏了铜表面的连续性,且碳转移膜的导电性弱于铜,因此织构密度的增加导致接触电阻升高。铜表面织构化对于提高碳刷磨损寿命、减少落粉量有一定效果。 展开更多

关键词 碳刷 表面织构 载流摩擦 接触电阻 磨损 转移膜

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电流强度对QBe2.0电刷丝摩擦磨损性能的影响

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作者 王成林 张燕燕 +4 位作者 陈鹏飞 周涛涛 宋晨飞 杜三明 张永振 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1405-1416,共12页

本文中研究了QBe2.0电刷丝/滑环摩擦副在不同电流强度条件下的载流摩擦学性能.研究结果显示:随着电流强度的增加,摩擦副平均摩擦系数增加,接触电阻下降,电刷丝磨损表面温度升高,平均硬度降低,电刷丝磨损表面材料软化,磨损面积增大.在摩... 本文中研究了QBe2.0电刷丝/滑环摩擦副在不同电流强度条件下的载流摩擦学性能.研究结果显示:随着电流强度的增加,摩擦副平均摩擦系数增加,接触电阻下降,电刷丝磨损表面温度升高,平均硬度降低,电刷丝磨损表面材料软化,磨损面积增大.在摩擦热、电阻热和电弧热的共同作用下,刷丝磨损表面氧化磨损加剧,磨损量增加,粗糙度变大. SEM (扫描电镜)分析显示,磨屑表面出现电弧烧蚀引起的孔洞和熔融喷溅现象,电刷丝磨损面上观察到熔融产生的氧化物颗粒和龟裂现象.随着电流强度的增加,虽然摩擦副摩擦磨损性能下降,但是其接触稳定性和导电性能得到改善. 展开更多

关键词 载流摩擦 电刷丝 磨损 氧化

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面向月球基地的自循环热管理及发电系统研究

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作者 孙培杰 王长焕 +4 位作者 李双菲 王东保 吕小静 翁一武 卜劭华 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第2期206-213,共8页

针对月球基地热管理需求,根据月面热环境特点,设计了一种面向月球基地的新型自循环热管理及发电系统。系统将有机朗肯循环(ORC)和喷射制冷循环(ERC)相结合,以仪器设备散热和太阳能或核能废热为热源,以外部冷背景为冷源,系统内一部分的... 针对月球基地热管理需求,根据月面热环境特点,设计了一种面向月球基地的新型自循环热管理及发电系统。系统将有机朗肯循环(ORC)和喷射制冷循环(ERC)相结合,以仪器设备散热和太阳能或核能废热为热源,以外部冷背景为冷源,系统内一部分的工质吸收热源,通过有机朗肯循环发电,另一部分工质通过蒸发器吸收航天员日常工作环境中的热量,为航天服和科学研究提供冷量。系统不需要外部电力,可以独立运行,实现发电与制冷。经分析模型计算,在满足月球基地热量收集、传输和排散的基础上,可以实现最大废热制冷率40%以上,总废热利用效率50%以上. 展开更多

关键词 月球基地 有机朗肯循环 自循环热管理 喷射制冷循环 发电

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火星样品返回任务中样品捕获定向概念与验证

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作者 刘志 高金忠 +5 位作者 于茂华 王治易 杨文淼 韩天 刘洲 苑会领 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期107-114,共8页

针对火星样品返回任务中样品捕获回收概念,提出了一种样品捕获定向系统架构,以实现火星轨道样品容器的在轨捕获、姿态定向,并将样品容器转移到封装桶内。该方案使用捕获盖进行样品容器的捕获;4个扇面形成可收缩的捕获空间,用于约束定位... 针对火星样品返回任务中样品捕获回收概念,提出了一种样品捕获定向系统架构,以实现火星轨道样品容器的在轨捕获、姿态定向,并将样品容器转移到封装桶内。该方案使用捕获盖进行样品容器的捕获;4个扇面形成可收缩的捕获空间,用于约束定位样品容器;扇面上的传送带与样品容器接触,利用摩擦力与突出挡条带动样品容器运动,传送带相互协同传动用于实现样品容器姿态回正,并转移到封装桶内。为了准确实现样品定向与直线转移,基于扇面转角测量信号制定了扇面与传送带的协调动作策略。设计和研制了样品捕获定向机构样机,测试验证了样品捕获、定向和转移功能。该机构具有质量小(<12 kg)、定向与转移功能集成度高、样品容器姿态回正适应性强、转移可靠性高等特点,可应用于火星样品返回任务。 展开更多

关键词 火星样品返回 轨道样品 火星样品容器 样品捕获定向 样品转移 捕获初始条件

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基于混合层次包围盒的水下训练机械臂碰撞检测方法研究 被引量：7

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作者 张宇 张得礼 +4 位作者 张文奇 王苑 王志国 杨永常 韩亮亮 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第5期627-636,共10页

针对航天员水下训练超大作业空间中的人机安全问题,提出了一种快速、精准的机械臂碰撞检测方法。首先,基于最小包络和二分法寻找模型最小包络球体及胶囊体,实现模型的最优球体及胶囊体包围盒的自动生成;然后,基于二叉树的思想,采用轴对... 针对航天员水下训练超大作业空间中的人机安全问题,提出了一种快速、精准的机械臂碰撞检测方法。首先,基于最小包络和二分法寻找模型最小包络球体及胶囊体,实现模型的最优球体及胶囊体包围盒的自动生成;然后,基于二叉树的思想,采用轴对齐包围盒(AABB)和球体及胶囊体包围盒2层结构,按照自顶向下的顺序对机械臂及舱体模型建立混合层次包围盒树,遵循同层优先的原则对层次包围盒树节点进行遍历,利用上层AABB层实现碰撞部位的快速定位,利用下层球体及胶囊体包围盒层保证碰撞检测的精度;最后,将该方法集成于自主研发的水下训练机械臂操控系统,进行了试验验证。结果表明:该方法减少了包围盒的多余体积,提高了碰撞检测的精度,计算效率提升了45%以上,满足超大作业空间碰撞检测准确性及实时性要求。 展开更多

关键词 航天训练 水下机械臂 层次包围盒 碰撞检测 模型简化

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面向载人月球探测任务的月面机器人系统初探 被引量：15

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作者 张崇峰 韩亮亮 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第5期561-571,共11页

未来有人参与的月面活动将更加复杂和多样化。针对载人月球探测任务对月面机器人系统的需求,介绍了空间机器人的发展现状,提出了我国月面活动按机器人先导探测、人机联合探测、远期科研站建设分步开展的设想,论证了月面活动不同发展阶... 未来有人参与的月面活动将更加复杂和多样化。针对载人月球探测任务对月面机器人系统的需求,介绍了空间机器人的发展现状,提出了我国月面活动按机器人先导探测、人机联合探测、远期科研站建设分步开展的设想,论证了月面活动不同发展阶段对机器人系统的任务及能力需求,按有限规模、多功能集成的原则提出了各阶段机器人配置设想,分析了月面机器人系统发展在移动、操作、感知、交互、环境适应性方面需解决的关键问题。 展开更多

关键词 月面活动 探月规划 载人月球探测 月面机器人 系统构想

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机械臂与环境交互的位置/力切换抑制振动方法 被引量：2

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作者 汤奇荣 王文瑞 +4 位作者 张崇峰 邹怀武 钟楼 李宁 马晓龙 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期419-426,615,共9页

当机械臂执行位置/力的混合跟踪任务时,位置控制一般用于机械臂的自由运动阶段,力控制一般用于约束运动阶段。这种位置/力切换的控制结构既能实现与环境接触前对机械臂位置的精确控制,也能保证接触后对期望控制力的准确跟踪。由于开关... 当机械臂执行位置/力的混合跟踪任务时,位置控制一般用于机械臂的自由运动阶段,力控制一般用于约束运动阶段。这种位置/力切换的控制结构既能实现与环境接触前对机械臂位置的精确控制,也能保证接触后对期望控制力的准确跟踪。由于开关系统本身存在的切换不稳定性,机械臂在以一定的速度与环境接触时,机械臂执行器会在环境表面振动甚至弹跳。针对此问题,提出了一种半主动阻尼阻抗学习方法,该方法主要包含两部分:基于位置/力切换控制的半主动阻尼控制器;基于一种逆秩拟牛顿法(broyden fletcher goldfarb shanno,简称BFGS)的阻抗学习算法,根据学习到的环境参数调节半主动阻尼,实现机械臂在接触面的振动抑制和平稳过渡。在仿真及实验中,应用提出的方法让机械臂与不同环境交互,结果表明:该方法能很好地抑制接触过渡阶段的超调力,并防止机械臂在切换过程中的振动,实现了柔顺接触和平稳过渡。 展开更多

关键词 位置/力混合跟踪 切换控制器 半主动阻尼 逆秩拟牛顿法 振动抑制

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一种混合协同定位的多机器人通信方法研究

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作者 艾浩军 韩亮亮 +2 位作者 黄乐 金子龙 王壹丰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第5期646-651,共6页

针对月面环境下无GPS定位的多机器人之间组网通信与全局定位问题,提出了一种混合定位的多机器人精准通信方法。首先利用自定位和相对定位结合、近定位和远定位结合的方案,实现月面多机器人的精准定位,然后采用基于MODBUS的网络通信方法... 针对月面环境下无GPS定位的多机器人之间组网通信与全局定位问题,提出了一种混合定位的多机器人精准通信方法。首先利用自定位和相对定位结合、近定位和远定位结合的方案,实现月面多机器人的精准定位,然后采用基于MODBUS的网络通信方法进行信息互通,将接收的信息数据进行自动缓存和融合,最后进行通讯信息分析和定位融合处理。此外,将提出的通信组网框架在STM32平台上进行开发和测试,在400 m实验测试中通信正常,定位精度达到米级。 展开更多

关键词 MODBUS 无线组网 通信与定位平台 中断机制

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基于连续横向枝节的波束扫描天线研究进展

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作者 杨雪霞 曹其栋 邱厚童 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期127-135,共9页

近年来空天地技术飞速发展,大量不同轨道卫星与地面各种移动载体的实时高质量无线通信要求天线具有波束扫描性能,且易共形、重量轻、成本低、功耗小。与反射面和相控阵天线相比,基于平行板波导(Parallel Plate Waveguide,PPW)的连续横... 近年来空天地技术飞速发展,大量不同轨道卫星与地面各种移动载体的实时高质量无线通信要求天线具有波束扫描性能,且易共形、重量轻、成本低、功耗小。与反射面和相控阵天线相比,基于平行板波导(Parallel Plate Waveguide,PPW)的连续横向枝节(Continuous Transverse Stub,CTS)天线较易于满足诸多要求。文章首先阐述了CTS天线及其扫描工作原理;然后对机扫和频扫天线的研究进展分别做了分析和总结,实现俯仰面机扫的方法有三种:移动馈源、可变倾角CTS天线和旋转加载在CTS天线上方的相移超表面。同时,整体旋转天线阵列还可进行方位面扫描,即实现二维机械扫描。最后指出CTS波束扫描天线所面临的问题、挑战和下一步研究方向。 展开更多

关键词 波束扫描天线 连续横向枝节 机械扫描 频率扫描

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可展薄膜的Miura弹性折痕建模与分析 被引量：4

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作者 唐愉真 刘超 +4 位作者 肖洪 郭宏伟 王治易 谢超 刘荣强 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-11,共11页

为满足空间任务中对可展薄膜机构的大折展比、高平整度等需求,提出基于Miura弹性折痕的空间薄膜可展机构,并进行建模分析及样机研制。根据折痕分布规律和几何关系建立Miura-ori几何模型,研究薄膜的折痕参数对折展比和折痕总长的影响规律... 为满足空间任务中对可展薄膜机构的大折展比、高平整度等需求,提出基于Miura弹性折痕的空间薄膜可展机构,并进行建模分析及样机研制。根据折痕分布规律和几何关系建立Miura-ori几何模型,研究薄膜的折痕参数对折展比和折痕总长的影响规律,并进行计算和折痕参数优化。在ABAQUS/Explicit中建立折痕倾角θ=90°及θ<90°的四折痕基本单元的数值仿真模型,分析薄膜关键折痕处的力学行为变化,初步证明二维弹性折痕的可行性;进一步研究经过Miura弹性折痕折叠后三角形薄膜的弹塑性,绘制折痕交点处应力随折叠过程的变化曲线,应力峰值均处于材料弹性范围内;研制空间可展开薄膜机构样机,进行了验证分析。结果表明:机构构型设计方案合理,优化后的折痕参数可以得到大折展比和小折痕总长的薄膜Miura折叠方案,展开后薄膜表面具有较高的平整度,证明了可展薄膜Miura弹性折痕的可行性和优越性。 展开更多

关键词 可展薄膜结构 Miura折纸 折痕参数优化 二维弹性折痕 样机研制

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绕单轴旋转的固面可展开天线展开过程研究 被引量：3

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作者 徐彦 成强 +2 位作者 黄河 周鑫 李明 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期301-306,共6页

固面反射面因具有非常高的型面精度而广泛应用于卫星的口径天线。针对目前常用的花瓣式旋转固面可展开天线因具有较多的转动副而影响其整体可靠性的问题,探究了固面可展开天线绕正交双轴旋转与绕单轴旋转的等效变换原理及相应的设计方法... 固面反射面因具有非常高的型面精度而广泛应用于卫星的口径天线。针对目前常用的花瓣式旋转固面可展开天线因具有较多的转动副而影响其整体可靠性的问题,探究了固面可展开天线绕正交双轴旋转与绕单轴旋转的等效变换原理及相应的设计方法,并通过实例验证了绕单轴旋转的有效性。结果表明绕单轴旋转的设计减少了花瓣式旋转可展开天线转动副的数量,提高了天线的整体稳定性和展开可靠性,这对固面可展开天线的设计和分析有重要的参考价值。 展开更多

关键词 固面反射面 可展开天线 绕单轴旋转 等效变换

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