【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深空探测，具体为一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器。
技术介绍
1、人类对深空的探索是航天任务的重要组成，也是航天事业发展的必然趋势，更是人类扩展对宇宙认知的必经之路。火星作为与地球最为相似的行星，将成为人类下一个进行探索的重要目标行星。进入21世纪以来，各航天大国都相继加入到深空探测任务的浪潮中，使火星探测和小行星探测成为了研究热点。几十年来，国外某航空航天局已经向火星发射了包括人造卫星、着陆器、漫游器在内的多个航天器，极大地增加了人类对火星的认识，前期这些工作都在为未来的火星深入探测、载人火星探测等任务铺平道路。
2、火星上拥有丰富的矿产资源和能源资源，作为地球向外探索的前哨，它可以帮助人类更快、更有效地探索其他天体。因此，开发火星的资源、建立火星基地，已成为世界航天活动的必然趋势和竞争热点。火星探测器是完成火星探测所需的一系列任务不可缺少的工具之一，无论是火星表面的巡逻和测量，还是研究火星环境信息、探测和收集资源储备，都需要火星探测器。
3、目前火星探测器大部分都是火星探测车，只能在平坦的地形表面进行探测工作。面对地形起伏较大的区域则无法进行探测工作，如火星沟壑或峡谷等区域，甚至还可能陷在地形起伏较大的区域，直至能源耗尽，无法实现科学探测目标。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何实现地形起伏较大的区域的探测工作。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于火星风
4、所述连接杆上设置有齿条，所述连接杆上设置有与齿条配合的滑动机构，所述火星风力捕捉机构一端连接支撑机构，另外两端分别连接相邻的滑动机构，驱动滑动机构使得滑动机构在连接杆上运动，致使火星风力捕捉机构跟随滑动机构运动实现开展或收拢。
5、本专利技术结构简单，制造成本低，机动性强，具有较高的环境适应性，云台探测器随风而动，不受地形的限制，能够实现地形起伏较大的区域的探测工作。
6、优选地，所述球形桁架采用骨架结构，骨架结构由径向龙骨和纬向龙骨组成。
7、优选地，所述支撑机构由三组支撑环组成，三组支撑环中心与球形桁架中心为同一中心，且三组支撑环相互垂直设置，所述连接杆一端连接球形桁架内壁，另一端沿径向方向连接所述支撑环，相邻连接杆之间的支撑环均连接一组火星风力捕捉机构，双万向机构设置在三组支撑环内部。
8、优选地，所述双万向机构包括轴线相互垂直的第一环形件和第二环形件以及轴向连接组件，所述第一环形件能够转动的设置在第二环形件内部，所述第一环形件和第二环形件均通过轴向连接组件能够转动的连接支撑机构。
9、优选地，所述探测系统通过u形旋转件能够转动的连接第一环形件。
10、优选地，所述探测系统由电源、三轴加速度计、压力和温度传感器、磁力计、风速计、定位系统单元和摄像机组成。
11、优选地，所述火星风力捕捉机构为风帆。
12、优选地，所述滑动机构包括滑块、安装架、步进电机、传动齿轮，所述滑块内部呈中空状且套设在连接杆上，所述滑块上设置有安装架，所述步进电机固定在安装架上，步进电机的输出端连接传动齿轮，所述传动齿轮与连接杆上的齿条啮合，所述火星风力捕捉机构连接滑块。
13、优选地，所述步进电机的输出端通过锥齿轮结构连接所述传动齿轮，所述锥齿轮结构包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、转轴，所述步进电机的输出端连接主动锥齿轮，所述转轴能够转动的设置在滑块上，转轴一端连接与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，另一端连接传动齿轮。
14、优选地，所述滑动机构还包括定位结构，所述定位结构包括弹簧收紧释放装置、定位销、弹簧，所述弹簧收紧释放装置、定位销和弹簧设置在滑块内部，所述定位销一端通过弹簧连接滑块，另一端朝连接杆径向方向设置，所述连接杆两端均设有能够与定位销配合的定位孔；
15、所述弹簧收紧释放装置利用红外激光传感器来判定滑动机构是否到达行程末端；当滑动机构到达火星风力捕捉机构展开或收拢末端，红外激光传感器发出的激光由于进入定位孔导致信号发生突变，弹簧收紧释放装置释放定位销，弹簧释放弹性势能推动定位销进入定位孔达到锁定滑动机构，固定火星风力捕捉机构的功能；反之，红外激光传感器发出的激光由于离开定位孔导致信号发生突变，弹簧收紧释放装置收回定位销，使其脱离连接杆上的定位孔，达到解锁滑动机构，让火星风力捕捉机构进入展开或收拢进程。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
17、1、本专利技术结构简单，制造成本低，机动性强，具有较高的环境适应性，云台探测器随风而动，不受地形的限制，能够实现地形起伏较大的区域的探测工作。
18、2、火星风力捕捉机构由两个相同速度，运动方向垂直的滑动机构带动来实现收拢或展开，实现了任意火星风力捕捉机构的展开和收拢速度相同。
19、3、通过u形旋转件和双万向节机构的设置，使得在该云台探测器滚动时能够稳定探测系统的探测方向，保证探测系统探测时的连续性。
20、4、所述探测系统集成了电源、三轴加速度计、压力和温度传感器、磁力计、风速计、定位系统单元和摄像机，系统集成度高。
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1.一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：包括球形桁架、连接杆、支撑机构、双万向机构、探测系统、滑动机构和火星风力捕捉机构，所述支撑机构通过连接杆设置在球形桁架内部中心，所述支撑机构内部中心设置有双万向机构，所述双万向机构内部中心设置有能够转动的探测系统；
2.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述球形桁架采用骨架结构，骨架结构由径向龙骨和纬向龙骨组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述支撑机构由三组支撑环组成，三组支撑环中心与球形桁架中心为同一中心，且三组支撑环相互垂直设置，所述连接杆一端连接球形桁架内壁，另一端沿径向方向连接所述支撑环，相邻连接杆之间的支撑环均连接一组火星风力捕捉机构，双万向机构设置在三组支撑环内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述双万向机构包括轴线相互垂直的第一环形件和第二环形件以及轴向连接组件，所述第一环形件能够转动的设置在第二环形件内部，所述第一环
5.根据权利要求4所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述探测系统通过U形旋转件能够转动的连接第一环形件。
6.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述探测系统由电源、三轴加速度计、压力和温度传感器、磁力计、风速计、定位系统单元和摄像机组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述火星风力捕捉机构为风帆。
8.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述滑动机构包括滑块、安装架、步进电机、传动齿轮，所述滑块内部呈中空状且套设在连接杆上，所述滑块上设置有安装架，所述步进电机固定在安装架上，步进电机的输出端连接传动齿轮，所述传动齿轮与连接杆上的齿条啮合，所述火星风力捕捉机构连接滑块。
9.根据权利要求8所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述步进电机的输出端通过锥齿轮结构连接所述传动齿轮，所述锥齿轮结构包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、转轴，所述步进电机的输出端连接主动锥齿轮，所述转轴能够转动的设置在滑块上，转轴一端连接与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，另一端连接传动齿轮。
10.根据权利要求8所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述滑动机构还包括定位结构，所述定位结构包括弹簧收紧释放装置、定位销、弹簧，所述弹簧收紧释放装置、定位销和弹簧设置在滑块内部，所述定位销一端通过弹簧连接滑块，另一端朝连接杆径向方向设置，所述连接杆两端均设有能够与定位销配合的定位孔；
...【技术特征摘要】
1.一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：包括球形桁架、连接杆、支撑机构、双万向机构、探测系统、滑动机构和火星风力捕捉机构，所述支撑机构通过连接杆设置在球形桁架内部中心，所述支撑机构内部中心设置有双万向机构，所述双万向机构内部中心设置有能够转动的探测系统；
2.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述球形桁架采用骨架结构，骨架结构由径向龙骨和纬向龙骨组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述支撑机构由三组支撑环组成，三组支撑环中心与球形桁架中心为同一中心，且三组支撑环相互垂直设置，所述连接杆一端连接球形桁架内壁，另一端沿径向方向连接所述支撑环，相邻连接杆之间的支撑环均连接一组火星风力捕捉机构，双万向机构设置在三组支撑环内部。
4.根据权利要求1所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述双万向机构包括轴线相互垂直的第一环形件和第二环形件以及轴向连接组件，所述第一环形件能够转动的设置在第二环形件内部，所述第一环形件和第二环形件均通过轴向连接组件能够转动的连接支撑机构。
5.根据权利要求4所述的一种基于火星风在火星表面进行探测的云台探测器，其特征在于：所述探测系统通过u形旋转件能够转动的连接第一环形件。
6.根据权利要求1所述的一种基于火星...
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞洋，张晓，陈晓，潘林心，钟宇彬，赵丹，
申请(专利权)人：深空探测实验室天都实验室，
类型：发明
国别省市：
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