专利名称：串联式月球车的制作方法
技术领域：
本发明涉及航天技术领域，尤其是涉及一种月球车。
背景技术：
传说，月亮上有座广寒宫，嫦娥姐姐就住在里面，只有一只可爱的小白兔陪伴着她渡过每一个寂寞的夜晚。许多人都梦想上月亮一游，顺道拜会嫦娥。1969年美国人登上月球表面，发现除了砂子和石头，什么也没有，环境极其恶劣。在这样的自然条件下寻找广寒宫和嫦娥谈何容易。而且，现在月球上使用的交通工具只有一种叫月球车的东西，其实就是几个轮子载着一个大箱子在月球表面慢慢蠕动。如果嫦娥知道了地球来客使用的交通工具如此不给力，大美女一定会很失望。现有月球车的一个缺点是，为了适应恶劣的自然环境，牺牲了行驶速度，现有月球车都很慢；另一个缺点，几个车轮中只要坏了一个，整个月球车就基本不能动弹了，一次月球旅行也就此结束，月亮上是没有路边修车行的。所以，开发一种行驶速度快，车轮系统更持久的月球车是时之所需。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现实需要和现有技术中的不足，提供一种月球车，能快速行驶，车轮系统更持久，能翻越较高障碍，也能在非常松软的细砂、尘土地带行驶。为了实现上述目的，本发明采用技术方案是一种串联式月球车。所述一种串联式月球车由两个或者两个以上椭球形机器人串联组成(如图1)。椭球形机器人由球壳、球体、中心轴、动力系统、机械手、圆盘、角度调控器和外置设备组成(如图2)。球壳是椭球形，包裹着球体；球壳的侧视图是圆形，球壳的后视图是椭圆形，即椭球形球壳的三个半径a、b、c满足a>b = c ；动力系统的转子固定在球壳内侧。椭球形球壳有三个作用其一，包裹、保护球体，减少外部恶劣环境对球体影响；其二，充当椭球形机器人的车轮，可在地面快速滚动，当动力系统启动时，转子以中心轴为轴，围绕着球体转动，而转子是固定在球壳内侧的，球壳也和转子一起围绕着球体转动，这种转动对外表现为球壳顺着地面滚动，从而使整个椭球形机器人向前移动；其三，椭球形机器人的球壳由于包裹着球体，相当于一个大车轮，比现有普通月球车的车轮要大很多，与地面接触面积要大很多， 这使得椭球形机器人能够在非常松软的细砂、尘土地带行驶。球体是椭球形机器人的主体，被包裹在球壳内，椭球形机器人的大多设备都是其组成部分，包括控制系统、蓄电池和其它科学设备。球体的质量占整个椭球形机器人的大部分，球体的重心低于中心轴以保证不易翻车。这样，整个椭球形机器人就象一个不倒翁，保持稳定状态，球体的重心低于中心轴，而且越低越好。
中心轴和球体固定在一起，中心轴与球壳有两个连接点，球壳通过这两个连接点以中心轴为轴围绕球体转动，中心轴两端延伸到球壳之外，中心轴两端各安装有一个机械手。动力系统采用电动机，由转子和定子两部分组成。定子固定在球体上；转子固定在球壳上。当动力系统启动时，转子以中心轴为轴，围绕球体转动，而转子固定在球壳内侧，球壳也和转子一起围绕着球体转动。动力系统也可以采用直线电动机，同样，定子固定在球体上，转子固定在球壳上(如图3)。机械手共有两只，安装在中心轴的两端，机械手用来连接相邻的椭球形机器人，当两只机械手分别夹住相邻椭球形机器人中心轴的一端时，两个椭球形机器人就固定在一起，组成为一辆串联式月球车。机械手的手臂长度可以受控调节。圆盘(如图4)固定在中心轴上。圆盘有两个作用其一，固定角度调控器；其二， 固定外置设备。角度调控器能以中心轴为轴转动到一定角度，用来调控机械手的角度。角度调控器固定在圆盘上外置设备是必须置于球体外的设备，包括太阳能电池、椭球形机器人的眼睛系统、 外置天线等设备。外置设备固定在圆盘上。串联式月球车的连接。串联式月球车有两种连接方式其一，后一个椭球形机器人的两只机械手分别夹住前一个椭球形机器人的中心轴的一端，两个椭球形机器人就固定在一起，如此类推，多个椭球形机器人固定在一起，组成为一辆串联式月球车；其二，前一个椭球形机器人的两只机械手分别夹住后一个椭球形机器人的中心轴的一端，两个椭球形机器人就固定在一起，如此类推，多个椭球形机器人串联固定在一起，组成为一辆串联式月球车。串联式月球车的行驶。球壳充当椭球形机器人的车轮，可在地面快速滚动；当动力系统启动时，转子以中心轴为轴，围绕着球体转动，而转子是固定在球壳内侧的，球壳也和转子一起围绕着球体转动，这种转动对外表现为球壳顺着地面滚动，从而使整个椭球形机器人向前移动。串联式月球车的每一个椭球形机器人都有自己的动力系统，但所有椭球形机器人是串联固定在一起的，这就需要串联式月球车的控制系统统一调节每一个椭球形机器人的动力系统，实现所有椭球形机器人按控制系统的统一调节一齐向前滚动。串联式月球车的转弯。调节连接第一个椭球形机器人与第二个椭球形机器人之间的机械手手臂的长度，实现串联式月球车的转弯。调节连接第一个椭球形机器人与第二个椭球形机器人之间的机械手长度，使左手臂的长度小于右手臂，实现左转弯；调节连接第一个椭球形机器人与第二个椭球形机器人之间的机械手长度，使右手臂的长度小于左手臂， 实现右转弯。串联式月球车翻越较高障碍。由于椭球形机器人的球壳相当于一个大车轮，比现有普通月球车的车轮要大很多，所以对于较低的障碍，串联式月球车可以正常翻越，无需特殊处理。但当障碍超过椭球形机器人的高度的一半时，就需要作专门处理，处理方法是，第二个椭球形机器人调节角度调控器，把第一个椭球形机器人举起来，然后，串联式月球车慢慢向前推进，使第一个椭球形机器人翻越障碍，之后，使用同样方法抬起第二个椭球形机器人，使第二个椭球形机器人翻越障碍，如此，使所有椭球形机器人翻越障碍。
串联式月球车对无价值的椭球形机器人抛弃。当串联式月球车的其中某个椭球形机器人已无存在价值时，机械手解开这个椭球形机器人与前一个椭球形机器人之间的连接，机械手解开这个椭球形机器人与后一个椭球形机器人之间的连接，抛弃这个椭球形机器人，然后前一个椭球形机器人和后一个椭球形机器人之间形成新的连接，这样，串联式月球车少了一个椭球形机器人，但不影响其它椭球形机器人工作。本发明具有以下优点。其一，椭球形机器人外形是椭球形，相对其它形状，它与外部环境接触面积较小， 减少外部恶劣环境的影响。其二，球壳包裹着球体，保护球体少受外部恶劣环境影响。其三，椭球形机器人的球壳相当于一个大轮子，与现有月球车的小轮子相比，速度方面更有优势。其四，椭球形机器人的球壳相当于一个大轮子，与现有月球车的小轮子相比，与地面接触面积要大很多，这使得椭球形机器人能够在非常松软的细砂地带行驶。其五，椭球形机器人的球壳相当于一个大轮子，与现有月球车的多个小轮子相比， 更易维护，因而车轮系统更持久。其六，串联式月球车能翻越较高障碍。其七，串联式月球车能对无价值的椭球形机器人抛弃，而不影响其它椭球形机器人的功能，有利于延长串联式月球车的寿命。其八，串联式月球车结构紧凑，有利于节省运载火箭的空间。其九，串联式月球车作机械转动的部件较少，有利于延长串联式月球车的寿命。本发明也可以用于火星或者其它星球，还可以用于地球沙漠地带，冰雪地带，沼泽地带等恶劣的自然环境之中，从而体现出军事价值。
图1多个椭球形机器人串通组成串联式月球车示意图。图2椭球形机器人后视图。图3使用直线电动机的椭球形机器人示意图。图4椭球形机器人侧视图。参见图1至图4，1是球壳、2是球体、3是中心轴、4是动力系统、5是机械手、6是圆盘、7是外置设备、8是角度调控器、9是后一个椭球形机器人的机械手。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。 实施列1串联式月球车的行驶。 一辆由两个椭球形机器人组成的串联式月球车正在月球上一个细砂地带行驶。它的动力系统驱动着两个椭球形机器人的球壳在砂地上同步向前滚动，从而使这辆串联式月球车快速前行。 实施列2
串联式月球车的转弯。一辆由两个椭球形机器人组成的串联式月球车正在月球上行驶。它的动力系统驱动着两个椭球形机器人的球壳在砂地上同步向前滚动，从而使这辆串联式月球车快速前行。一块高达20米的岩石出现在正前面，控制系统通过分析和计算，调节连接两个椭球形机器人的机械手手臂的长度，使左臂短于右臂，这样，串联式月球车开始向左转弯，避开了岩石O
实施列3串联式月球车对无价值的椭球形机器人抛弃。一辆由五个椭球形机器人组成的串联式月球车正在月球上行驶。忽然，第三个椭球形机器人卡住了，控制系统通过分析和计算，确定第三个椭球形机器人的动力系统出现了无法修复的问题；控制系统使第三个椭球形机器人连接在第二个椭球形机器人上的机械手解开，控制系统使第四个椭球形机器人连接在第三个椭球形机器人上的机械手解开；然后，控制系统使第二个椭球形机器人与第四个椭球形机器人慢慢的在一条直线上靠近，并使第四个椭球形机器人的机械手与第二个椭球形机器人连接，这样一个由四个椭球形机器人组成的串联式月球车重新组成了。
实施列4环月旅行，寻找嫦娥。选择适当的路线，串联式月球车在太阳升起不久后以17公里/小时以上的速度向东行驶，每27. 32天绕月球行驶一周，实现环月旅行。也就是说串联式月球车以月球自转相同的速度向东行驶，从而能实现在行驶过程中，太阳高度不变，始终处于刚刚升起的状态。 这样做的好处在于其一，这时串联式月球车所处位置月球表面的温度不太高也不太低，有利于月球车上各种设备的保养，延长串联式月球车的使用寿命；其二，由于太阳始终处于刚刚升起的状态，太阳能电池可以全天候工作。如此，串联式月球车不断反复绕月行进搜索， 实行拉网式排查，这样，找到嫦娥的机率会大增。综上，串联式月球车能快速行驶，车轮系统更持久，能翻越较高障碍，也能在非常松软的细砂地带行驶。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化、均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种串联式月球车，其特征在于所述一种串联式月球车由两个或者两个以上椭球形机器人串联组成。
2.根据权利要求1所述的一种串联式月球车，其特征在于所述椭球形机器人由球壳、 球体、中心轴、动力系统、机械手、圆盘、角度调控器和外置设备组成。
3.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于球壳是椭球形，包裹着球体。
4.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于球体的质量占整个椭球形机器人的大部分，球体的重心低于中心轴。
5.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于球壳以中心轴为轴围绕球体转动。
6.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于动力系统采用电动机；电动机定子固定在球体上，电动机转子固定在球壳上。
7.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于机械手的手臂长度可以受控调节。
8.根据权利要求2所述的椭球形机器人，其特征在于角度调控器通过在圆盘上移动调控机械手的角度。
9.根据权利要求1所述的一种串联式月球车，其特征在于控制系统用来统一调节所有椭球形机器人的动作。
10.根据权利要求1所述的一种串联式月球车，其特征在于所述的一种串联式月球车可以抛弃部分椭球形机器人，并可以运用余下的椭球形机器人重新组合成串联式月球车。
全文摘要
本发明涉及航天技术领域，尤其是涉及一种串联式月球车。其特征是，所述一种串联式月球车由多个椭球形机器人串联组成。每一个椭球形机器人，球壳是椭球形；球壳能以中心轴为轴，围绕着球体转动；球体被包裹在球壳内，球体的重心低于中心轴；动力系统采用电动机；相邻两个椭球形机器人通过机械手连接。所述一种串联式月球车通过椭球形机器人的球壳顺着地面滚动向前行驶，通过调节椭球形机器人的机械手手臂长度实现转弯。本发明所述一种串联式月球车，能快速行驶，车轮系统更持久，能翻越较高障碍，也能在非常松软的细砂、尘土地带行驶。
文档编号B64G1/16GK102310952SQ20111018055
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者邱世军 申请人:邱世军