一种火星星表低空抛投机器人及其控制方法技术

本发明专利技术属于机器人控制技术领域，公开了一种火星星表低空抛投机器人及其控制方法，火星星表低空抛投机器人由延展拓扑机器人和缓冲包覆层组成；缓冲包覆层由4片圆形铝蜂窝夹层缓冲垫和6个爆炸螺栓组成；用于实现延展拓扑机器人的软着陆，着陆后引爆螺栓解锁；延展拓扑机器人基于变几何桁架的一种闭链移动连杆机构，由6个可伸缩连杆、4个节点以及电控系统组成。本发明专利技术分散控制策略具有可扩展性，根据将来需要增加更多的连杆和结点组成更复杂的结构，只需要重新进行步态规划，而不必重新改写整个控制系统。本发明专利技术复杂地形适应能力强，具备跨越沟壑、攀岩、越障的能力；运动灵活，具有一定的变形能力；可深入洞穴、狭缝等恶劣环境进行探测。

【技术实现步骤摘要】
一种火星星表低空抛投机器人及其控制方法
本专利技术属于机器人控制
，尤其涉及一种火星星表低空抛投机器人及其控制方法。
技术介绍
在空间探索陆地环境中，存在常规移动平台无法到达的地方，如行星表面的大尺度沟壑、狭窄洞穴等，而这些场合具有潜在的科学研究价值。因此对这些环境进行科学探索和研究成为科学技术发展和人类社会进步的需要。在对火星的不断探索和研究的过程中，对火星的地质状况已经有了初步的了解，若想继续深入了解火星的地质活动，就需要对火山活动多发地带进行探索。但是火山活动造就的地理环境往往是时变的和不稳定的，结构类型单一的空间机器人已经不能满足多变的火山活动地带的探测需求。这就需要对现有的空间机器人的构型和移动方式进行改进，研发出能够及时根据所探测的地质结构改变自身探测方式的空间机器人，从而高效率地进行探测。在探索太空活动中已经投入运用的探测机器人中，轮式运动方式和腿式运动方式是大部分探测机器人的运动方式。轮式运动的机器人只能在地面较为缓和的地势环境中进行探测工作，遇到稍微复杂点的地形就无法工作。腿式运动的机器人能够工作和通过的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火星星表低空抛投机器人的控制系统，其特征在于，所述火星星表低空抛投机器人的控制系统包括：延展拓扑机器人、缓冲包覆层；/n缓冲包覆层，由4片圆形铝蜂窝夹层缓冲垫和6个爆炸螺栓组成；用于实现延展拓扑机器人的软着陆，着陆后引爆螺栓解锁；/n延展拓扑机器人，基于变几何多变桁架的一种多闭链移动连杆机构，由6个可延展连杆、4个节点以及电控系统组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种火星星表低空抛投机器人的控制系统，其特征在于，所述火星星表低空抛投机器人的控制系统包括：延展拓扑机器人、缓冲包覆层；
缓冲包覆层，由4片圆形铝蜂窝夹层缓冲垫和6个爆炸螺栓组成；用于实现延展拓扑机器人的软着陆，着陆后引爆螺栓解锁；
延展拓扑机器人，基于变几何多变桁架的一种多闭链移动连杆机构，由6个可延展连杆、4个节点以及电控系统组成。


2.如权利要求1所述火星星表低空抛投机器人的控制系统，其特征在于，所述所述伸缩杆由三级丝杠和四级护罩组成，一级护罩为支撑，其余三级可依次从一级护罩中伸出，四级护罩之间可沿轴向相对运动，不可绕轴线转动；伸缩杆分为单向驱动和双向驱动两种方案，双向驱动由两个相同的单向伸缩结构组成；
所述节点由节点支架、3个虎克铰链、电器保护壳、外层缓冲垫组成，单个节点质量为300g；机器人节点内部布置有载荷设备和控制模块；
所述电控系统由着陆器主控计算机、多个分布式连杆控制单元组成。


3.一种使用权利要求1所述的火星星表低空抛投机器人的控制系统制备的火星星表低空抛投机器人，其特征在于，所述火星星表低空抛投机器人由6个可延展连杆、4个节点以及控制通讯系统组成；
可延展连杆，由两个相同的单向伸缩结构组成，镜像并排布置，通过电机可分别驱动两个部分的中心丝杠转动，并将旋转运动转化为护罩的直线运动；由三级丝杠-螺母和四级护罩组成；采用此种构型可将电机、控制器、电池等模块集成在伸缩杆的中间部分；
节点，机器人的节点不仅要在运动过程中充当“足”的角色，还要在内部布置载荷设备和控制模块；确保机器人在做各种机动时伸缩杆不会与地面碰撞，尽可能减少对机器人整体结构造成不确定影响；
机器人电控系统，主要由中央计算机、无线通讯模块、电池测量模块、核心计算和连杆控制单元组成。


4.一种如权利要求3所述火星星表低空抛投机器人的控制方法，其特征在于，所述火星星表低空抛投机器人的控制方法包括：
步骤一，着陆器主控计算机向每一个连杆发送随时间连杆长度变化的指令序列，广播一个通用的GO指令到整个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金宝，陈传志，汪捷，王东辉，崔继云，江安澜，霍伟航，宋志成，董家宇，吴迪，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32