月面环境模拟实验系统技术方案

本公开具体涉及模拟探测技术领域，具体涉及一种月面环境模拟实验系统。所述系统包括：依次设置的试验功能区、安装功能区和操控功能区；所述试验功能区用于模拟月面环境，并执行对月面机器人的测试任务；所述安装功能区用于对月面机器人进行装配和维护；所述操控功能区用于接收所述试验区采集的数据，并对试验区和月面机器人进行控制。本系统能够完成月面机器人的不同性能的实验，实现对月面机器人的综合性能进行验证。性能进行验证。性能进行验证。

【技术实现步骤摘要】
月面环境模拟实验系统


[0001]本公开涉及模拟探测
，具体涉及一种月面环境模拟实验系统。

技术介绍

[0002]月面机器人可以用于搭建月球基地。然而，月球环境比地球环境和卫星空间环境都更加复杂极端，月面的地形地貌、月壤特性、月尘特性和光照特性等会对月面机器人作业的各环节带来很大挑战。为了保证机器人在月面复杂环境中的可靠性和各项功能，顺利完成月面探测及月球基地建设等重大任务，要求在机器人的地面设计、研制过程中开展大量的试验验证，试验环境需尽可能真实地复现月面环境。但是，现有的月面环境模拟系统一般针对月面环境中的单一要素进行模拟，针对性较强；不足以对月面机器人的综合性能进行验证，且无法对月球基地建设的全过程进行模拟。
[0003]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0004]本公开提供一种月面环境模拟实验系统，有效克服现有技术中存在的缺陷。
[0005]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0006]根据本公开的一个方面，提供一种月面环境模拟实验系统，包括：依次设置的试验功能区、安装功能区和操控功能区；
[0007]所述试验功能区用于模拟月面环境，并执行对月面机器人的测试任务；
[0008]所述安装功能区用于对月面机器人进行装配和维护；
[0009]所述操控功能区用于接收所述试验区采集的数据，并对试验区和月面机器人进行控制。
[0010]在一些示例性实施方式中，所述试验功能区包括：
[0011]沙盘；
[0012]月面形貌模拟系统，用于在沙盘内模拟月面形貌；
[0013]月面光照模拟系统，用于模拟月面环境光照；
[0014]宇宙背景模拟系统，用于模拟在月面上观察到的宇宙背景；
[0015]可调斜坡系统，用于在沙盘内模拟月面形貌中的斜坡，并根据控制指令调整斜坡角度，以测试月面机器人的爬坡性能；
[0016]平车操作系统，用于在沙盘上运动，布置模拟月岩和月面机器人的位置，以及整备月面形貌；
[0017]动作捕捉系统，用于采集月面机器人在沙盘中的位置和姿态；
[0018]监控系统，用于采集沙盘上实验过程的视频信息。
[0019]在一些示例性实施方式中，所述试验功能区还包括：
[0020]环境干燥系统，用于模拟月面的干燥环境。
[0021]在一些示例性实施方式中，所述沙盘外围设置有围墙；
[0022]所述围墙的一对平行的墙壁顶端设置有用于架设所述平车操作系统的导轨。
[0023]在一些示例性实施方式中，所述沙盘外侧围绕所述沙盘设置有支撑架；
[0024]所述宇宙背景模拟系统、所述动作捕捉系统、所述监控系统布置在所述支撑架上。
[0025]在一些示例性实施方式中，所述月面光照模拟系统包括第一光照设备和第二光照组件；
[0026]所述第一光照设备活动设置在沙盘外围；
[0027]所述第二光照组件包括均匀排布在支撑架第二层的多个第二光照设备。
[0028]在一些示例性实施方式中，所述宇宙背景模拟系统包括布置在支撑架侧面和顶部的遮盖设备。
[0029]在一些示例性实施方式中，所述遮盖设备包括设置在内层的吸光层和设置在外层的遮光层。
[0030]在一些示例性实施方式中，所述斜坡系统包括：斜坡；所述斜坡的一端连接有旋转轴；所述斜坡底部设置有用于调节角度的液压杆；所述液压杆与驱动电机传动连接。
[0031]在一些示例性实施方式中，所述动作捕捉系统包括均匀布置在支撑架第一层的若干个动作捕捉镜头；
[0032]所述动作捕捉镜头通过云台安装在所述支撑架上。
[0033]在一些示例性实施方式中，所述监控系统包括：
[0034]对称设置在支撑架第一层的若干个固定式摄像机；
[0035]对称设置在支撑架第二层的若干个可旋转摄像机；
[0036]对称设置在安装功能区两侧墙壁上的可旋转摄像机；
[0037]以及设置在沙盘上方的鱼眼摄像机。
[0038]在一些示例性实施方式中，所述操控功能区包括工作站设备；所述工作站设备与所述试验功能区内各系统通信连接。
[0039]本公开的一种实施例所提供的月面环境模拟实验系统，通过按顺序依次设置试验功能区、安装功能区和操控功能区；在试验功能区内实现对月面环境的模拟，并能够执行多种类型的月面机器人的测试任务，实验人员能够在操控功能区内对执行测试的月面机器人进行控制，并利用接收的实验数据进行实验结果分析；能够完成月面机器人的不同性能的实验，实现对月面机器人的综合性能进行验证。
[0040]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0041]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1示意性示出本公开示例性实施例中一种月面环境模拟试验系统功能分区的示
意图；
[0043]图2示意性示出本公开示例性实施例一种月面环境模拟试验系统的示意图；
[0044]图3示意性示出本公开示例性实施例一种月面环境模拟试验系统的示意图；
[0045]图4示意性示出本公开示例性实施例中一种可调斜坡系统的示意图；
[0046]图5示意性示出本公开示例性实施例中一种平车操作系统的示意图。
[0047]其中，试验功能区1；安装功能区2；操控功能区3，操控台31，工作站32；可调斜坡系统4，斜坡41，液压杆42，连接件43；平车操作系统5；动作捕捉镜头6；环境干燥系统7；固定式摄像机81，可旋转摄像机82，鱼眼摄像机83；沙盘9，沙盘围墙91，模拟月岩92、模拟土丘93、模拟陨石坑94；第一光照设备10，第二光照设备11；透明隔断墙12；遮盖设备13；支撑架14，支撑件15；导轨16。
具体实施方式
[0048]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
[0049]此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种月面环境模拟实验系统，其特征在于，包括：依次设置的试验功能区、安装功能区和操控功能区；所述试验功能区用于模拟月面环境，并执行对月面机器人的测试任务；所述安装功能区用于对月面机器人进行装配和维护；所述操控功能区用于接收所述试验区采集的数据，并对试验区和月面机器人进行控制。2.根据权利要求1所述的月面环境模拟实验系统，其特征在于，所述试验功能区包括：沙盘；月面形貌模拟系统，用于在沙盘内模拟月面形貌；月面光照模拟系统，用于模拟月面环境光照；宇宙背景模拟系统，用于模拟在月面上观察到的宇宙背景；可调斜坡系统，用于在沙盘内模拟月面形貌中的斜坡，并根据控制指令调整斜坡角度，以测试月面机器人的爬坡性能；平车操作系统，用于在沙盘上运动，布置模拟月岩和月面机器人的位置，以及整备月面形貌；动作捕捉系统，用于采集月面机器人在沙盘中的位置和姿态；监控系统，用于采集沙盘上实验过程的视频信息。3.根据权利要求2所述的月面环境模拟实验系统，其特征在于，所述试验功能区还包括：环境干燥系统，用于模拟月面的干燥环境。4.根据权利要求2所述的月面环境模拟实验系统，其特征在于，所述沙盘外围设置有围墙；所述围墙的一对平行的墙壁顶端设置有用于架设所述平车操作系统的导轨。5.根据权利要求2所述的月面环境模拟实验系统，其特征在于，所述沙盘外侧围绕所述沙盘设置有支撑架；所述宇宙背景模拟系统、所述动作捕捉系统、所述监控系统布置在所述支撑架上。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑子轩，郭宇飞，袁建平，李恺，梁启明，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：