专利名称：月面巡视探测器机电控一体化轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种集成了结构、驱动、控制和热控的月面巡^L探测器车轮， 属机电一体化领域。
背景技术：
在月面巡视探测任务中，探测器必须在月面工作三个月球日，经历高低温 及真空的考验，这就要求探测器车轮有较高的可靠性，同时适应探测器对小型 化、低能耗的需要。
国外，以美国JPL实验室研制的"Rocky"、"勇气号"、"机遇号"和前苏 联研制的"月球-1"、"月球-2"为代表的行星表面探测器，在车4H殳计中一 般将执行机构与轮毂进行机械一体化设计，驱动控制单元放置于探测器艙体内 部，车轮不采用热控或参与整体热控，因此不具备独立的生存能力，而且引入 了较多的外部引线，不利于提高车轮的可靠性。
国内，中国专利申请号为200510027714.2，发明名称为"月球探测车驱 动转向一体化车轮"公开了一种将车轮行驶驱动、转向机构和轮缘轮毂进行一 体化设计的月球探测车车轮。这种含驱动转向机构的车轮，由于不含驱动控制 线路，必须占用探测车艙内空间，另外设置下位机进行底层电机控制，包括电 机电枢、传感器电源信号等在内的外部引线较多，不利于提高车轮的可靠性。 同时该发明提供的车轮不具有自主热控的功能。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足之处，给出了一种机电一 体化的、带有热控单元以及基本自主能力的高可靠性月面巡视探测器机电控一 体化轮。
本发明的技术解决方案是月面巡视探测器机电控一体化轮，包括机械传
动单元，其特征在于还包括驱动控制单元和热控单元，其中
驱动控制单元，接收上位机的控制指令，itX主动运行模式，从机械传动 单元获取转速、力矩和温度信息，并根据所述转速、力矩和温度信息，结合换 相逻辑和经典PID控制，给出控制信号并驱动才几械传动单元按照上位机的指令 运行；当本发明的一体化轮需紧急制动或出现故障时，控制机械传动单元停止 工作；当所述故障无法排除时，控制故障轮从主动运行模式转为被动运行模式； 热控单元，将机械传动单元和驱动控制单元工作时产生的热量向外界辐射；
当环境温度低于设定温度时，对才;U戒传动单元和驱动控制单元进行加热；当环 境温度高于设定温度时则停止加热。
所述的机械传动单元包含电机、制动器、减速器、分离机构、轴承、端盖 内密封和轮毂，其中
电机，按照驱动控制单元给出的驱动信号运行，控制减速器的转速，同时 将自身的转速、力矩和温度信息传给驱动控制单元；当本发明的一体化轮需紧 急制动或出现故障时，受制动器的控制停止运^f亍；
制动器，当本发明的一体化轮需紧急制动或出现故障时，接收驱动控制单 元的操作指令，控制电机停止运行并在电机停运期间保持本发明一体化轮的位 置不变；
减速器，根据电机的运行状况驱动轴承的运转；当本发明的一体化轮发生 故障且已无法排除时，受分离机构的控制阻断传动；
分离机构，当本发明的一体化轮发生故障且已无法排除时，接收驱动控制 单元的操作指令，控制减速器阻断传动，使故障轮iiA被动运行模式。
所述的驱动控制单元包含控制器、传感器、功率驱动电路和供配电电路， 其中
控制器，接收上位机的控制指令，进入主动运行模式，从传感器获取转速、 力矩和温度信息，根据所述转速、力矩和温度信息，结合换相逻辑和经典PID
控制，给出控制信号并传给功率驱动电路；当本发明的一体化轮需紧急制动或 出现故障时，强制机械传动单元中的制动器抱闸，使电机停止运行；当所述故 障无法排除时，操作机械传动单元中的分离机构阻断传动，使故障轮^被动 运行模式；
传感器，包括位置传感器、电流传感器和温度传感器，从机械传动单元中 的电机分别获取转速、力矩和温度信息并传给控制器；
功率驱动电路，从控制器接收控制信号，并根据所述控制信号对机械传动 单元中电机的供电电源进行斩波和相位分配，从而驱动电机按照上位机的指令 运行；
供配电电路，从上位机获得一次母线供电，并利用DC/DC变换出所需二 次电源，供给驱动控制单元的各部件使用。
所述的控制器在进入主动运行模式之前，还可进行工作模式的切换，选择 进入休眠模式、低功耗待机模式、被动运行模式和安全模式，其中
休眠模式，在iiX月夜期，为节约电量时采用，该才莫式下，控制器关闭电 源输入，所有部件断电，制动器在断电状态下保持输出轴承当前的转角位置；
低功耗待机模式，在进行月球表面勘查任务，仅需要位置保持而不必运动 时采用，该模式下，控制器切断包括电机、各传感器、制动器和功率驱动电路 在内的外围电源，控制器及未断电部件保持运行；
被动运行模式，在本发明的一体化轮长时间未向上位机反馈信息或确定故 障且已无法排除时采用，该模式下，控制器操作分离机构使传动分离，故障轮 无扭矩输出而ii/^皮动运行，同时控制器切断工作电源；
安全模式，在本发明的一体化轮发生故障，且故障属于可自动恢复类型时 采用，该模式下，控制器首先切断工作电源，然后判断故障类型，当故障为可 自动恢复类型时，控制器重新接入工作电源工作。
所述的热控单元包含RHU加热单元和表面散热片，均贴装在轮毂表面； 表面散热片将机械传动单元和驱动控制单元工作时产生的热量向外界辐射；
RHU //"^干/^>讽7|-介 进行加热；当环境温度低于设定温度时，RHU加热单元对机械传动单元和驱动 控制单元进行加热；当环境温度高于设定温度时则停止加热。
所述驱动控制单元通过接口与上位机联系，接口由电连接器和法兰盘组成； 电连接器从上位机获取电源并向驱动控制单元中的供配电电路供电，从上位机 接收控制指令并传给驱动控制单元中的控制器，同时从控制器接收本发明一体 化轮的运行速度、码盘计数值、健康状况以及工作模式的信息并传给上位机; 法兰盘用于将本发明的一体化轮固定于月面巡—见探测器。
本发明与现有技术相比具有如下优点月面巡视探测器机电控一体化轮， 将驱动控制单元置于车轮内部，既减少了外部引线的数量，提高了车轮的自主 性和可靠性，又节省了探测器的艙内空间；同时将热控单元置于车轮内部，使 得车轮具有自主热控的功能，提高了车轮在多变环境下的生存能力。
图1为本发明的功能组成示意图 图2为本发明的机械连接关系图 图3为本发明的电气连接关系图 图4为本发明的控制策略原理图 图5为本发明的控制器软件流程图； 图6为本发明的RHU加热单元封闭工作状态原理图； 图7为本发明的RHU加热单元开^t工作状态原理图。
具体实施方式
一、工作过程
如图1所示，上位机结合环境感知结果，进行局部路径规划，通过运动控 制分解得到每只车轮的运动指令。驱动控制单元经电连接器得到上位机下发的 指令，同时经电连接器获得一次母线供电。供配电电路将一次母线供电通过 DC/DC变换出所需二次电源，供给各部件使用。控制器接收上位机的指令并将
指令解算形成机器语言，在运行模式的约束下，结合驱动电机开环运行的换相
逻辑和控制电枳速度闭环、力矩闭环的PID算法，控制器给出控制电平信号并 通过PWM生成单元将此电平信号转换成脉宽序列送入功率驱动电路。功率驱 动电路根据PWM序列对电机的供电电源进行斩波和相位分配，分别输送到直 流无刷电机的三相中，从而驱动电机按照上位机的指令运行。电机将电能转换 为机械能向减速器输出，减速器提升电机输出扭矩经传动轴、轴承传递到轮毂， 轮毂最终执行了上位机的运行指令。
控制器通过电连接器向上位机反馈车轮的运行速度、码盘计数值、健康状 况和当前运行模式的信息；当发现车轮故障，或者上位机要求紧急停车时，控 制器通过制动器限制电才;uii:行，以保障安全；当发现当前故障已无法排除，不 能恢复到主动运行状态时，控制器通过电连接器通知上位机M失效，并操作 一次性分离机构，阻断传动，i^v被动运行模式。
热控单元由RHU加热单元和表面散热片组成。RHU加热组件设计有双金 属弹簧支架，由环境温度决定是否将RHU加热单元散热面朝向轴承；当环境 温度低于设定温度时，RHU加热单元散热面朝向轴承，对机械传动单元和驱动 控制单元进行加热，热量沿轴向方向传输直至轮毂内的电子线路部分；当环境 温度高于设定温度时则停止加热。表面散热片贴装在轮毂表面，自动将驱动控 制单元和机械传动单元工作时产生的热量向周围环境辐射。
二、机械连接关系
如图2所示，月面巡视探测器机电控一体化轮，包括RHU1、热控翻盖2、 双金属环3、固定轴4、散热器5、左端盖6、左壳体7、爆炸螺栓8、推力轴 承套9、推力轴承对10、 O形密封圈11、右壳体12、电连接器13、隔离板14、 电路板15、右端盖16、编码器17、连接板18、制动器19、 0形密封圈20、 顶环21、深沟球轴承22、柔轮23、电机定子24、支撑环25、 0形密封圈26、 电机转子27、高速轴28、波发生器组件29、深沟球轴承30、刚轮31。其中 RHU1、热控翻盖2、双金属环3、固定轴4、散热器5、左端盖6、刚轮31、
推力轴承套9用螺钉连接；电机定子24穿过柔轮23,与支撑环25、右壳体 12、电连接器13、隔离板14、电路板15、左端盖6用螺钉连接；O形密封圈 26位于右壳体12和支撑环25之间；左壳体7、深沟球轴承22、顶环21、推 力轴承对10、推力轴承套9过渡配合；左壳体7、推力轴承套9通过爆炸螺栓 连接；0形密封圈11位于推力轴承套9和推力轴承对10之间；高速轴28穿 过深沟球轴承30与电机转子27、波发生器组件29用平键连接，与深沟球轴承 30过渡配合，与编码器17、连接板18、制动器19用螺钉连接；O形密封圈 20位于柔轮23和高速轴28之间。左壳体7和推力轴承对10之间是过盈配合， 推力轴承套9和推力轴承对10之间是过渡配合。左壳体7和深沟球轴承22之 间是过渡配合，支撑环25和深沟球轴承22之间是过盈配合。高速轴28和深 沟球轴承30之间是过盈配合，电机定子24和深沟球轴承30之间是过渡配合。
爆炸螺栓8连接推力轴承套9和左壳体7构成分离才几构。电机定子24、柔 轮23、支撑环25、右壳体12依次通过螺栓固定在车体的摇臂端，电机转子 27带动高速轴28转动，因此谐波减速器的波发生器组件29转动，从而依次带 动刚轮31、左端盖6、推力轴承套9转动。车轮正常工作情况下，爆炸螺栓8 把推力轴承套9的转动传递给左壳体7，由左壳体7再带动轮毂。爆炸螺栓8 爆开后，转动的传递路径中断，由左壳体7带动的轮毂就可以自由转动，从而 达到分离目的。
三、电气连接关系
如图3所示，机电控一体化轮的电气线路按照功能分为三个部分控制器、 供配电以及功率驱动，每一功能对应一块线路板，三块线路板由统一的内部接 口串接起来，放置在轮毂内位置传感器和制动器之后的空腔中。电源电缆和通 信电缆经过轮毂表面的电连接器，分别与 一次电源控制器和车载主控计算机连 接。
控制器选用电机控制数字信号处理器DSP，并且集成了捕获单元、PWM 生成单元、通信接口、模数转换器、通用1/0等功能。控制器通过CAN总线控
制器和接口芯片接收上位机的指令信号，将指令转译、运算后为PWM生成单 元置数，PWM生成单元依照置数数值输出占空比与数值相对应的脉宽调制序 列。同时捕获单元中断向控制器提供当前电机转子位置的信息，控制器依照换 相表决定全桥驱动电路中六只功率管的通断状态，由三相桥式驱动芯片指挥功 率管通断。三相桥式驱动芯片具有过流、过压、欠压保护功能，其报错指令与 温度传感器的报错指令作或运算后送入故障硬件中断。PWM脉宽调制序列经 过功率管的通断限制，对加在电机电枢上的一次电源进行斩波，形成与当前转 子位置对应的驱动方波，驱动方波进入电机电枢使得电机按照PWM生成单元 的预定占空比运行，从而可以对电机的速度或力矩实现控制。控制器将车轮当 前的转速、码盘计数值、健康状况、当前运行模式的信息放入发送寄存器，再 经过CAN总线控制器和接口芯片返回给上位机，供运动控制环节做下一步运 动分解的参考，并提供给导航控制做里程累计。
未上电之前，控制器软件存储在片外非易失随机存储器(NVRAM)上， 上电后，固化在DSP核心的引导程序自动到指定地址提取软件，并下载到片上 程序空间进行运行。
四、控制策略
机电控一体化轮采用双闭环控制方法，含有速度闭环控制和电流闭环控制。 如图4所示，内环为电机电流力矩环，在驱动速度很低还需要恒力矩输出的特 殊情况，利用电机电枢电流与输出力矩的线性关系，对转矩进行闭环控制，减 小低速运行时的抖动现象。外环为速度环，速度由控制器内置定时器对角位置 传感器相邻信号的时间间距计数得到。对于上位机下发的目标转速或力矩数据， 控制器依据角位置传感器和电流传感器进行经典PID控制，以达到较优的响应 时间和稳态精度。
本发明采用直流无刷电机作为执行机构，依靠电机转子上安装的霍尔传感 器作为换相器实现换相控制；使用光电编码器作为角位置传感器，实现位置/ 速度控制；使用精密热耦作为温度传感器；使用精密采样电阻作为电流传感器，
实现电流力矩控制。
五、控制器的工作模式
为节省月面巡视探测器的电量，机电控一体化轮的控制器具有多种运行才莫 式，可根据不同的任务要求和环境条件调整运行模式以节省整车电量。
1、 休眠模式
月面巡视探测器将独立度过三个月球日，其中包含三个长达14地球日的
月夜期，为节约电量整车将ii^休眠状态，上位机将休眠运行模式通过总线写 入^u电控一体化轮的总线接收寄存器，机电控一体化轮的控制器在决策运行模
式环节一旦检查到休眠模式指令，立刻选择ii^该运行;溪式。
在休眠模式下，控制器将关闭一次电源输入，所有部件下电，制动器在下 电状态能够保持输出轴承当前的转角位置。下次必须由上位机指令一次电源控 制器为机电控一体化轮加电，才能重新启动车轮的正常工作。
2、 低功Wt^i^莫式
月面巡视探测器进行月球表面勘查任务，机械臂进行就位操作，这时仅需
要各轮保持当前的位置而不必运行，上位机将低功耗待才;u^行模式通过总线写
入机电控一体化轮的总线接收寄存器，机电控一体化轮的控制器在决策运行模
式环节 一，查到低功耗待才M莫式指令，立刻选择it^该运行模式。
低功耗待才;^莫式下，控制器将切断控制器外围电源，包括电机、各传感器、 制动器、三相桥式驱动芯片等，控制器及其最小系统保持运行，并不断查询总 线接收寄存器，当上位机发出解除低功耗待才M莫式指令后，控制器执行软件复 位，程序从各个端口、定时器、通用寄存器的初始化开始执行。
3、 ,皮动运4亍才莫式
如果上位机长时间得不到某轮的返回信息更新，将通知一次电源控制器为 该车轮断电，再重新上电，检查通信是否恢复更新，若更新不成功，上位机将 被动运行才莫式通过总线写入机电控一体化轮的总线接收寄存器，机电控一体化 轮的控制器在决策运行模式环节一，查到被动运行模式指令，立刻选择进入 该运行模式；或者在故障中断程序退出后，下一次软件执行到决策运行模式时， 控制器检查到故障标志位被置位，且故障类型不属于过流、过压、温度警报等 可能自动恢复的故障，则选择进入被动运行模式。
被动运行模式下，控制器将总线发送寄存器的失效位置位，并不断查询总 线接收寄存器，当检查到上位机返回失效确认信号后，控制器启动爆炸螺栓将 该失效车轮的传动分离，使该轮无扭矩输出而被动运行，最后控制器切断一次 电源。上位机在发出失效确认信号后，不再对该轮发出指令，也不再为该轮重 新上电。
4、 安全模式
在故障中断程序退出后，下一次软件执行到决策运行模式时，机电控一体 化轮的控制器检查到故障标志位被置位，且故障类型属于过流、过压、温度警 报等可能自动恢复的故障时，立刻选择进入安全运行模式；或者上位机认为需 要紧急停车时，将安全运行模式通过总线写入机电控一体化轮的总线接收寄存 器，机电控一体化轮的控制器在决策运行模式环节一，查到安全运行模式指 令，立刻选择i^该运行才莫式。
安全模式下，控制器不断查询总线接收寄存器，当检查到上位机发出故障 确认信号后，控制器切断制动器的电源，使各轮保持当前位置，接着不断查询 故障类寄存器，当检查到故障类被清零时，将故障标志位清零，程序重新转到 读取总线接收寄存器开始执行。
5、 主动运行模式
上位机未指定任何运行模式，故障标志位未被置位的情况下，机电控一体 化轮的控制器在决策运行模式环节立刻选择进入主动运行模式。正常情况下机 电控一体化轮的控制器都工作在这种运行模式。
主动运行模式下，控制器从总线接收寄存器中读取目标转速或力矩，再从 位置传感器、温度传感器和电流传感器读取电机当前的转速、温度和电枢电流 信息，所有数据i^PID算法解算，得到下一循环的期望控制电平，该电平被
置入PWM生成单元，从而产生PWM序列并最终控制电机按照期望电平运转， 最后控制器读取当前电机转速、温度和电流信息并写入总线发送寄存器供上位 机查询，程序转到从读取总线接收寄存器开始执行。
六、 控制器软件流程
如图5所示，当上位机指挥一次电源控制器为机电控一体化轮上电后，控 制软件被引导到控制器的程序空间开始运行。首先执行各个端口、定时器、通 用寄存器的初始化，然后复位看门狗并启动监控，接着读取通信接收寄存器提 取上位机指令，读取故障标志位，最后控制器综合信息抉择进入休眠模式、低 功耗待机模式、被动运行模式、安全模式和主动运行模式中的哪一种模式。 软件运行过程中，首先响应看门狗中断，在看门狗中断程序内执行重置操作。
软件运行过程中，响应故障中断，在故障中断程序内判断故障类型，并将 相应的故障标志位置位。
软件运行过程中，还响应捕获单元中断。当电机转动时转子上安装的换相 器将转子当前的位置信息送至捕获单元，捕获单元检测到信息的变化则请求中 断，在捕获单元中断程序内，控制器读取当前转子的位置信息，如果转子位置 信息符合换相表，则控制器根据换相表判断下一周期应该开关哪些功率管，从 而改变电机内的磁场分布驱动转子继续转动；如果转子位置信息不符合换相表， 则认为换相器故障，控制器为相应故障标志位置位。
七、 热控单元
如图2所示，RHU1、热控翻盖2、双金属环3、固定轴4、散热器5构成 热控单元。散热器5和热控翻盖2的球面外侧涂以高发射率的热控白漆，RHU1 、 散热器5均为一面用高温多层材料屏蔽，另一面是发热面。双金属环3设定工 作温度点，如图6所示，在车轮处于高温状态时，热控翻盖2球面外侧和RHU1 发热面都朝向车轮外侧，使得RHU1向车轮结构外辐射热量，热控翻盖2和散 热器5外表面的热控白漆向结构外反射热量；如图7所示，在车轮处于低温状
态时，RHU1的发热面绕固定轴4旋转至车轮结构一面，对左端盖6进行辐射 加热，然后左端盖6再把热量向结构内部深处传导，RHU1、热控翻盖2、散热 器5构成一个封闭空间，保证RHU1的辐射热量不会辐射到结构外。
在本发明中使用Pu-238作为热源，热功率大约为1.0W至数瓦，重量约 几十克。
八、接口
接口由电连接器和法兰盘组成。电连接器的电源端口从上位机获取电源并 向驱动控制单元中的供配电电路供电，通信端口从上位机接收控制指令并传给 驱动控制单元中的控制器，同时从控制器接收车轮的运行速度、码盘计数值、 健康状况以及工作模式的信息并传给上位机；法兰盘用于将本发明的一体化轮 固定于月面巡-见探测器。
本发明中，通信总线选用控制现场总线CAN，传输介质为螺旋双绞线。
权利要求
1、月面巡视探测器机电控一体化轮，包括机械传动单元，其特征在于还包括驱动控制单元和热控单元，其中驱动控制单元，接收上位机的控制指令，进入主动运行模式，从机械传动单元获取转速、力矩和温度信息，并根据所述转速、力矩和温度信息，结合换相逻辑和经典PID控制，给出控制信号并驱动机械传动单元按照上位机的指令运行；当本发明的一体化轮需紧急制动或出现故障时，控制机械传动单元停止工作；当所述故障无法排除时，控制故障轮从主动运行模式转为被动运行模式；热控单元，将机械传动单元和驱动控制单元工作时产生的热量向外界辐射；同时，根据外界环境的温度决定是否对机械传动单元和驱动控制单元进行加热；当环境温度低于设定温度时，对机械传动单元和驱动控制单元进行加热；当环境温度高于设定温度时则停止加热。
2、 根据权利要求1所述的月面巡视探测器机电控一体化轮，其特征在于 所述的机械传动单元包含电机、制动器、减速器、分离机构、轴承、端盖内密 封和轮毂，其中电机，按照驱动控制单元给出的驱动信号运行，控制减速器的转速，同时 将自身的转速、力矩和温度信息传给驱动控制单元；当本发明的一体化轮需紧 急制动或出现故障时，受制动器的控制停止运行；制动器，当本发明的一体化轮需紧急制动或出现故障时，接收驱动控制单 元的操作指令，控制电机停止运行并在电机停运期间保持本发明一体化轮的位 置不变；减速器，根据电机的运行状况驱动轴承的运转；当本发明的一体化轮发生 故障且已无法排除时，受分离机构的控制阻断传动；分离机构，当本发明的一体化轮发生故障且已无法排除时，接收驱动控制 单元的操作指令，控制减速器阻断传动，使故障轮进入被动运行模式。
3、 根据权利要求1或2所述的月面巡视探测器机电控一体化轮，其特征在 于所述的驱动控制单元包含控制器、传感器、功率驱动电路和供配电电路， 其中控制器，接收上位机的控制指令，进入主动运行模式，从传感器获取转速、 力矩和温度信息，根据所述转速、力矩和温度信息，结合换相逻辑和经典PID 控制，给出控制信号并传给功率驱动电路；当本发明的一体化轮需紧急制动或 出现故障时，强制机械传动单元中的制动器抱闸，使电机停止运行；当所述故 障无法排除时，操作机械传动单元中的分离机构阻断传动，使故障轮进入被动 运行才莫式；传感器，包括位置传感器、电流传感器和温度传感器，从机械传动单元中 的电才几分别获取转速、力矩和温度信息并传给控制器；功率驱动电路，从控制器接收控制信号，并根据所述控制信号对机械传动 单元中电机的供电电源进行斩波和相位分配，从而驱动电机按照上位机的指令 运行；供配电电路，从上位机获得一次母线供电，并利用DC/DC变换出所需二 次电源，供给驱动控制单元的各部件使用。
4、 根据权利要求3所述的月面巡视探测器机电控一体化轮，其特征在于 所述的控制器在进入主动运行模式之前，还可进行工作模式的切换，选择进入 休眠模式、低功絲才M莫式、被动运行模式和安全模式，其中休眠模式，在进入月夜期，为节约电量时采用，该模式下，控制器关闭电 源输入，所有部件断电，制动器在断电状态下保持输出轴承当前的转角位置；低功耗待机模式，在进行月球表面勘查任务，仅需要位置保持而不必运动 时采用，该模式下，控制器切断包括电机、各传感器、制动器和功率驱动电路 在内的外围电源，控制器及未断电部件保持运行；被动运行模式，在本发明的一体化轮长时间未向上位机反馈信息或确定故 障且已无法排除时采用，该模式下，控制器操作分离机构使传动分离，故障轮 无扭矩输出而进入被动运行，同时控制器切断工作电源；安全模式，在本发明的一体化轮发生故障，且故障属于可自动恢复类型时 采用，该模式下，控制器首先切断工作电源，然后判断故障类型，当故障为可 自动恢复类型时，控制器重新接入工作电源工作。
5、根据权利要求1所述的月面巡视探测器机电控一体化轮，其特征在于 所述的热控单元包含RHU加热单元和表面散热片，均贴装在轮毂表面；表面 散热片将机械传动单元和驱动控制单元工作时产生的热量向外界辐射；RHU加热；当环境温度低于设定温度时，RHU加热单元对机械传动单元和驱动控制单 元进行加热；当环境温度高于设定温度时则停止加热。
6、根据权利要求1所述的月面巡视探测器机电控一体化轮，其特征在于 所述驱动控制单元通过接口与上位才几联系，接口由电连接器和法兰盘组成；电 连接器从上位机获取电源并向驱动控制单元中的供配电电路供电，从上位机接 收控制指令并传给驱动控制单元中的控制器，同时从控制器接收本发明 一体化 轮的运行速度、码盘计数值、健康状况以及工作模式的信息并传给上位机；法 兰盘用于将本发明的一体化轮固定于月面巡4见探测器。
全文摘要
月面巡视探测器机电控一体化轮，集成了机械传动单元、驱动控制单元和热控单元。为了适应探测器对小型化、低能耗的需求，将驱动控制单元置于车轮内部，通过接口与上位机通信，接收控制指令并驱动机械传动单元控制车轮的转动，既减少了外引线的数量，又可提高车轮的自主性和可靠性，同时节省了探测器的舱内空间；将热控单元置于车轮轮毂外表面，使得车轮具有自主热控功能，可根据周围环境温度的变化，随时控制车轮内部的工作温度，提高了车轮在多变环境下的生存能力。这种机电控一体化轮，既可用于月面巡视探测器，也可用于其他行星表面探测器。
文档编号B64G1/00GK101108656SQ20071014396
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月16日 优先权日2007年8月16日
发明者余志鸿, 光 左, 永 贾 申请人:北京控制工程研究所