本發(fā)明涉及一種航天探測器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種星球表面探測器的球形行走裝置。

背景技術(shù)：

目前航天領(lǐng)域中在星球上運(yùn)行的探測器基本上是固定于下方安裝有多個(gè)轉(zhuǎn)輪的基座上端，由轉(zhuǎn)輪實(shí)現(xiàn)探測器在星球表面行走，使得探測器在星球表面上不同位置進(jìn)行探測或取材。然而，探測器固定于基座的上方，不僅使得探測器上的設(shè)備、儀器及驅(qū)動(dòng)裝置均裸露在外而易受星球表面惡劣環(huán)境的破壞；而且探測器在行走過程中若遇到不平坦的路面時(shí)容易出現(xiàn)翻車事故，因?yàn)樘綔y器側(cè)翻后則不能繼續(xù)工作，從而導(dǎo)致探測器被報(bào)廢；同時(shí)探測器依靠轉(zhuǎn)輪在星球表面上惡劣的環(huán)境中行走需要保持較低的速度，通常是在一年的時(shí)間內(nèi)探測器行走的路程也只有一公里左右。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、安全可靠且可大大提高行走速度的星球表面探測器的球形行走裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種星球表面探測器的球形行走裝置，所述探測器包括高頻接收機(jī)、主控電腦、電源及探測裝置，所述星球表面探測器的球形行走裝置設(shè)置有球形外罩、主軸、偏重盤、行走控制裝置及轉(zhuǎn)向控制裝置，所述球形外罩由大小及形狀相同的半球形外罩一及半球形外罩二嵌合組成，半球形外罩一及半球形外罩二內(nèi)側(cè)中部分別設(shè)置有固定槽一及固定槽二；所述主軸的兩端分別固定于固定槽一及固定槽二內(nèi)，主軸中部通過軸承與偏重盤中部活動(dòng)連接；所述偏重盤呈圓盤形，偏重盤的直徑小于球形外罩的直徑；所述行走控制裝置設(shè)置有電機(jī)一、皮帶一及皮帶輪一，皮帶輪一固定于主軸上，電機(jī)一固定于偏重盤上，電機(jī)一通過皮帶一與主軸上的皮帶輪一活動(dòng)連接；所述轉(zhuǎn)向控制裝置設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制艙、電機(jī)二及擺錘，電機(jī)二固定于轉(zhuǎn)向控制艙上部的一側(cè)，偏重盤的重心位置設(shè)置有擺錘活動(dòng)的轉(zhuǎn)向控制艙，電機(jī)二的傳動(dòng)輪上固定連接有擺錘；所述主控電腦、電源及探測裝置均固定于偏重盤兩側(cè)的重心位置，高頻接收機(jī)固定于偏重盤的頂端；

所述電源為型號(hào)是MMRTG的放射性同位素?zé)犭姍C(jī)，所述電源與高頻接收裝置、探測裝置、主控電腦、電機(jī)一及電機(jī)二電連接，主控電腦分別與高頻接收裝置、探測裝置、電機(jī)一及電機(jī)二電連接。

所述轉(zhuǎn)向控制艙呈擺錘能通過的長方形且與主軸垂直，轉(zhuǎn)向控制艙的長度小于偏重盤的半徑；所述擺錘設(shè)置有連桿及重錘，所述連桿的一端與電機(jī)二上的傳動(dòng)輪由銷栓固定連接，連桿的另一端與重錘焊接固定。

所述球形外罩上位于主軸下方的表面上設(shè)置有若干個(gè)探測口，所述探測口為球形外罩上安裝有可自動(dòng)打開的活動(dòng)板；所述探測裝置上安裝有能伸出探測口的機(jī)械臂。

本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明的星球表面探測器的球形行走裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝容易；由于本發(fā)明整體呈球形而使得整個(gè)球形行走裝置避免了遇到不平路面或惡劣環(huán)境而導(dǎo)致易顛覆的問題，可很好地保證了整個(gè)探測器的安全運(yùn)動(dòng)；又因?yàn)樘綔y器上的設(shè)備、儀器及驅(qū)動(dòng)裝置位于球罩內(nèi)被包裹而得到較好地保護(hù)，從根本上消除了星球表面的惡劣環(huán)境對(duì)探測器上的設(shè)備、儀器及驅(qū)動(dòng)裝置的侵害；同時(shí)本發(fā)明的球形行走裝置由行走控制裝置及轉(zhuǎn)向控制裝置的配合可實(shí)現(xiàn)在星球表面上向任何方向滾動(dòng)行走，而且滾動(dòng)方式前進(jìn)的速度比依靠基座下端的轉(zhuǎn)輪行走可以提高很多。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的星球表面探測器的球形行走裝置作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的行走控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的轉(zhuǎn)向控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、高頻接收機(jī)，2、主控電腦，3、電源，4、探測裝置，5、球形外罩，6、主軸，7、偏重盤，8、行走控制裝置，9、轉(zhuǎn)向控制裝置，10、半球形外罩一，11、半球形外罩二，12、固定槽一，13、固定槽二，14、探測口，15、電機(jī)一，16、電機(jī)二，17、皮帶一，18、皮帶輪一，19、軸承，20、擺錘，21、轉(zhuǎn)向控制艙，22、連桿，23、重錘。

具體實(shí)施方式

如圖1及圖2所示，本實(shí)施例的星球表面探測器包括高頻接收機(jī)1、主控電腦2、電源3及探測裝置4，球形行走裝置設(shè)置有球形外罩5、主軸6、偏重盤7、行走控制裝置8及轉(zhuǎn)向控制裝置9，球形外罩5由大小及形狀相同的半球形外罩一10及半球形外罩二11嵌合組成，球形外罩5對(duì)探測器上的設(shè)備、儀器及驅(qū)動(dòng)裝置能起到較好的保護(hù)，半球形外罩一10及半球形外罩二11內(nèi)側(cè)中部分別設(shè)置有固定槽一12及固定槽二13，主軸6的兩端分別固定于固定槽一12及固定槽二13內(nèi)，主軸6中部通過軸承19與偏重盤7中部活動(dòng)連接。偏重盤7的外形呈圓盤形且重心位于下端，偏重盤7的直徑小于球形外罩5的直徑。球形外罩5上位于主軸6下方的表面上設(shè)置有兩個(gè)探測口14，探測口14為球形外罩5上安裝有可自動(dòng)打開的活動(dòng)板，探測裝置4上安裝有能伸出探測口14的機(jī)械臂，從而實(shí)現(xiàn)探測裝置4對(duì)星球表面物體的測試或取材。球形外罩5的表面上均勻設(shè)置有防滑紋路，球形外罩5上的防滑紋路有利于增加球形行走裝置與星球表面的摩擦力而便于球形行走裝置安全行駛。

主控電腦2、電源3及探測裝置4均固定于偏重盤7兩側(cè)的重心位置，偏重盤7自身的重心及主控電腦2、電源3及探測裝置4的重量重疊在一起便于球形行走裝置內(nèi)的重心始終位于主軸6的正下方，從而保證了球形行走控制裝置8在電機(jī)一15的驅(qū)動(dòng)下保持直線方向上的行駛。

高頻接收機(jī)1固定于偏重盤7的頂端的頂端，電源3為型號(hào)是MMRTG的放射性同位素?zé)犭姍C(jī)，電源3與高頻接收裝置1、探測裝置4、主控電腦2、電機(jī)一15及電機(jī)二16電連接，主控電腦2分別與高頻接收裝置1、探測裝置4、電機(jī)一15及電機(jī)二16電連接。在實(shí)際操作中，通常由地面站通過發(fā)射電磁波發(fā)送無線電信號(hào)指令，用通信中繼衛(wèi)星將無線電信號(hào)指令轉(zhuǎn)發(fā)到航天器上再由高頻接收機(jī)1接收并輸入主控電腦2，主控電腦2將收到的無線電信號(hào)指令載入到探測軟件中加工處理后將信號(hào)指令傳給探測裝置4、電機(jī)一15及電機(jī)二16執(zhí)行。

如圖3所示，行走控制裝置8設(shè)置有電機(jī)一15、皮帶一17及皮帶輪一18，皮帶輪一18固定于主軸6上，電機(jī)一固定于偏重盤7上，電機(jī)一通過皮帶一與主軸6上的皮帶輪一18活動(dòng)連接。電機(jī)一15通過皮帶一17帶動(dòng)主軸6上的皮帶輪一18的轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)了偏重盤7的重心在主軸6中心正下方向前或向后移動(dòng)，因此導(dǎo)致整個(gè)球形行走裝置向前或向后滾動(dòng)即實(shí)現(xiàn)了整個(gè)球形行走裝置向前或向后的行走。

如圖4所示，轉(zhuǎn)向控制裝置9設(shè)置有電機(jī)二16及擺錘20，電機(jī)二16固定于轉(zhuǎn)向控制艙21上部的一側(cè)，偏重盤7的重心位置設(shè)置有擺錘20活動(dòng)的轉(zhuǎn)向控制艙21，電機(jī)二16的傳動(dòng)輪上固定連接有擺錘20。轉(zhuǎn)向控制艙21呈擺錘20能通過的長方形且與主軸6垂直，轉(zhuǎn)向控制艙21的長度小于偏重盤7的半徑；擺錘20設(shè)置有連桿22及重錘23，連桿22的一端與電機(jī)二16上的傳動(dòng)輪由銷栓固定連接，連桿22的另一端與重錘23焊接固定。由于擺錘20在電機(jī)二16的帶動(dòng)下可實(shí)現(xiàn)擺錘20在轉(zhuǎn)身控制艙21內(nèi)向偏重盤7兩側(cè)移動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了偏重盤7的重心不僅在電機(jī)一15帶動(dòng)下可以在主軸6正下方向前或向后移動(dòng)而且還可以實(shí)現(xiàn)偏重盤7的重心沿主軸6的中心兩側(cè)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)球形行走裝置可向任何方向行走。球形行走裝置呈球形避免了被顛覆的問題，可很好地保證整個(gè)探測器的安全運(yùn)動(dòng)，也從根本上消除了星球表面的惡劣環(huán)境對(duì)探測器上的設(shè)備、儀器及驅(qū)動(dòng)裝置的侵害，同時(shí)適當(dāng)?shù)丶涌烨蛐涡凶哐b置在星球表面上的行走速度也不影響整個(gè)探測器的安全。