合肥工业大学学生设计3D月球车获奖

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小编:合工大学生设计的“龙翔一号”登月车,有8只轮子,两个摄像头和一个红外探测器。 中国航天科技集团设计的“中华牌”月球车,6个轮子,遇到障碍物能自动躲避。 周慧 本报记者 张

合工大学生设计的“龙翔一号”登月车,有8只轮子,两个摄像头和一个红外探测器。

合工大学生设计的“龙翔一号”登月车,有8只轮子,两个摄像头和一个红外探测器。


中国航天科技集团设计的“中华牌”月球车,6个轮子,遇到障碍物能自动躲避。

中国航天科技集团设计的“中华牌”月球车,6个轮子,遇到障碍物能自动躲避。


  周慧 本报记者 张沛

  “2017年,中国海南月球发射基地,‘嫦娥五号’成功升空。其搭载有合工大学生参与设计的‘龙翔一号’登月车。‘龙翔一号’将在月球表面完成着陆、独立行走、采集月岩等一系列任务,可摸清月表真实状况,为后续登月和开发利用月球做准备。”    

  上面一则消息,你可别当成是国家权威部门发布的。“龙翔一号”是真的没错,但目前还只是合工大机汽学院几个学生创造出的数字化3D登月车。“我们是设想在嫦娥五号发射时,设计的一些环节就能成熟并应用起来了。”“龙翔一号”登月车“总设计师”、合工大机汽学院团委书记朱衍飞说。

  下面就有请,4月16日摘得“第一届全国大学生机械产品数字化设计大赛”一等奖的“龙翔一号”,跟本报读者说说它的“制胜优势”。

  我有一个罩子,像不倒翁一样保护我

  1.65米大约是我伸展开来的高度,最高点就是我的一双眼睛啦。这眼睛,说专业点就是双目视觉器,它有两个摄像头和一个红外探测器,能测量出距离感,这样就和人眼一样,看东西很有立体感。

  我也算是个简易的变形金刚了,关节部分可以伸缩,把我折叠起来,然后放进1.5立方米的容器内就可以携带我登月啦。

  “嫦娥”着陆后,我就要下地工作了,但怎么把我放到月球表面呢?目前常用方式是利用喷气式反冲器为登陆外罩缓冲,使其逐渐减速并着陆。这对成本和技术要求有点高,我是师从“勇气号”,设计有一个充气外罩。

  充气前外形就像一个莴苣,我就在由登陆外罩钢板构成的存放空间中,没有登陆时橡皮气罩不予充气。

  当我离开运载器准备登陆月球时,高压气筒将气体充入橡皮气罩内,这时外罩就像个不倒翁,我就会在月球上弹啊弹啊弹,也不会倒掉,直到静立。然后气体按预先设计好的出口排出,钢板上的电磁阀打开,钢板在气体反推力的作用下展开,我就这么离开外罩“站”在了月球上。

  我有一双鞋子,在月球走路走得稳当

  中国人自己研制的“中华牌”月球车还未到月球上一展身手,我先来露一手吧。

  月球表面的月壤是松软的,就好像内陆的沙漠,要想在它上面走得安稳,就必须穿上合适的“鞋子”。我的鞋子就是新型的镂空铁网车轮。

  其实车轮很简单,接触面是金属网状结构;一张大网要支撑整车重力也不牢靠,在我的鞋子内部还有一道道的凸条。这样一来,车轮质量就可以大大减轻了,接触面积也有了充分的保障,在如同沙漠的月面轻松前行而不用担心陷进去了。

  有好“鞋子”也未必行动自如。如果遇上坑洼的地面,想走得快,必须有平衡和调整能力,我最中间的两只脚被装上了自动平衡挡块,在路面不平时,我就能自动调整平衡了。

  我有八只脚,像毛毛虫一样贴地爬行

  看过“中华牌”月球车的朋友,再看看我,可能会发现,我怎么多了两只脚?这就是我的优越之处啦。

  大家看毛毛虫,都是多足的,爬行起来贴着地面,柔软度很好。我加了两只脚后,也可称为“毛毛虫月球车”了,至少翻越障碍物利索多了。

  六只脚是常见月球车的样子,我在车前头还长有两条前腿,长度大约785mm。如果遇到高的坡度,我就抬起两条腿,带动后面形成向前的推力,慢慢翻越障碍物。

  根据测算,我正向越障最大高度可达600mm,45度的斜坡应该不成问题。而且因为我身体柔软,可以连续翻越。

  我有四把折扇,到了阴暗处也能采光。

  东奔西跑的我,自然离不开充足的能量支持,具有良好集能效果的太阳能板是迅速集能的前提。为了将集能效果发挥到极致,我身上的太阳能电池帆板成了一把可以自由转动的折扇,设计师一下子给我装了四把。

  收起来小巧、展开来集能,每个太阳能板“折扇”由9块小扇形组成,每块面积约为13000平方毫米,这样每个“折扇”约为117000平方毫米。

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