一种用于制备氢气氧气的月球车的制作方法

本发明涉及航天技术领域，尤其是涉及一种用于制备氢气氧气的月球车。

背景技术：

随着航天技术的发展，月球科研探索越来越受到关注，在月球建立长期的科研站成为需要研究的课提，在月球建立长期的科研站需要从地球运输大量的生活和科研物质，但这必然面对运输成本高和运输困难的问题，因此，从月球上就地提取必须的生活物质将很大程度上降低在月球建立长期的科研站陈本和困难。

月球中表面存在水资源，这些水资源主要以固态的冰存在与月球土壤中，水可以分解出氢气和氧气，这是比较成熟的技术，其中氧气是人生存不可或缺的物质，氢气是一种高效的气体燃料，且氢气燃烧后的产物是无污染的水，月球表面的太阳辐射强，因此利用月球表面的太阳能作为能源，采集月球突然中的固态冰，将冰融化并分解为氧气和氢气储存，供月球上科研站中科研人员使用是一种有效的解决思路，因此需要开发一种提取月球土壤中水分并将其分解出氢气和氧气的装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于制备氢气氧气的月球车，包括底盘、车轮、支撑组件、升降组件、钻采组件和氢氧制备组件，所述底盘底面固定设有两前轮支架和两后轮支架，每一所述前轮支架和每一后轮支架各连接一行走电机，每一所述行走电机输出轴连接一车轮，两所述前轮支架外侧分别固定设有一支撑组件，所述氢氧制备组件固定连接于所述底盘上方，所述底盘尾部设有第一连接块，所述升降组件可转动铰接于所述第一连接块上；所述升降组件上可滑动套接有第二连接块，所述钻采组件固定连接于所述第二连接块上，所述钻采组件包括钻进电机、螺杆和螺杆壳，所述螺杆壳固定连接于所述第二连接块下方，所述钻进电机固定连接于所述第二连接块上方，所述钻进电机输出轴向下连接所述螺杆，且所述螺杆插入所述螺杆壳内；所述第二连接块带动所述钻采组件下降，同时所述钻进电机带动所述螺杆旋转使螺杆钻进，所述螺杆将土壤向上运输至所述氢氧制备组件，所述氢氧制备组件提取土壤中水分，分解为氢气和氧气储存。

进一步地，所述升降组件包括支撑柱，所述支撑柱侧面设有滑轨，所述支撑柱上下两端设有链轮，所述滑轨可滑动卡入所述滑轨卡槽内，所述支撑柱上下两端设有链轮，两所述链轮上啮合有首尾相连的升降链条，所述链条中部穿过所述滑轨和滑轨卡槽之间并固定于所述第一连接块上，所述支撑柱向下连接一后推板。

进一步地，每一所述支撑组件包括一支撑气缸，所述支撑气缸向下连接一前推板。

进一步地，所述钻进电机和所述螺杆之间设有减速器，所述钻进电机输出轴连接所述减速器，所述减速电机输出轴连接所述螺杆。

进一步地，所述螺杆外套设有一超声波振动装置。

进一步地，所述螺杆壳上可转动设有一第三连接块，所述第三连接块固定连接一激光钻孔器。

本发明的有益效果是：该装置利用月球上存在的水分，制取氢气氧气供科研人员适用，降低月球长期探索的难度；钻采组件采用螺杆钻取土壤，并能将土壤运输至氢氧制备组件，结构简单可靠。

附图说明

图1是本发明一种用于制备氢气氧气的月球车整体结构示意图；

图2是本发明一种用于制备氢气氧气的月球车底面结构示意图；

图3是图2中本升降组件10和钻采组件11结构结构示意图；

图4是图2钻采组件11内部结构示意图；

图5是图1中氢氧制备组件7结构示意图。

图中：1-底盘，2-前轮支架，3-后轮支架，4-车轮，5-支撑气缸，6-前推板，7-氢氧制备组件，8-行走电机，9-支撑块，10-升降组件，11-钻采组件，14-链条13-链轮，12-支撑柱，15-后推板，16-第一连接块，17-钻进电机，18-减速器，19-螺杆，20-螺杆壳，21-第二连接块，22-第三连接块，23-激光钻孔器，24-超声波震动装置，25-研磨模块，26-水提取模块，27-水分解模块，28-氢氧存储模块，29-太阳能模块，30-土壤输出口，31-土壤输入口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

如图1所示，一种月球车，包括底盘1、车轮4、升降组件10、钻采组件11和氢氧制备组件7。

如图2所示，所述底盘1为圆角矩形板，所述底盘1底面固定设有两前轮支架2和两后轮支架3，每一所述前轮支架2和每一后轮支架3两侧分别连接一行走电机8，每一所述行走电机8输出轴连接一车轮4；两所述前轮支架2外侧各固定设有一支撑组件，每一所述支撑组件包括一支撑气缸5，每一所述支撑气缸5向下连接一前推板6，所述支撑气缸5带动所述前推板6上下移动。

如图3和图4所示，所述底盘1尾部设有支撑块9，所述支撑块9固定连接于所述底盘1上，所述升降组件10包括第一连接块16和支撑柱12，所述第一连接块16铰接于所述支撑块9上，二者连接处设有第一旋转电机(图中未画出)，所述第一旋转电机用于带动所述支撑柱12相对所述支撑块9转动，所述第一连接块16与所述支撑柱12滑动连接，具体地，所述第一连接块16上设有滑轨槽，所述支撑柱12上设有滑轨(未在图中画出)，所述滑轨可滑动地卡入滑轨槽内，且所述滑轨和滑轨槽之间具有间隙，所述支撑柱12上端和下端分别设有一链轮13，所述支撑柱12下端还固定设有有一后推板15，两所述链轮13上设有一链条14，所述链条14套设于两所述链轮上并张紧，所述链条14中部穿过滑轨和滑轨槽之间的间隙，并与所述第一连接块16上的滑轨槽固定连接；所述链轮13转动，带动所述链条14相对所述支撑柱12转动，所述链条14中部与所述第一连接块16固定连接，即所述支撑柱12相对所述第一连接块16上下移动，从而带动所述后推板15上下移动。

所述支撑柱12上固定连接有第二连接块21，所述第二连接块21内设有升降机构(图中未画出)，所述升降机构带动用于带动所述第二连接块21沿所述支撑柱12上下移动，所述钻采组件11连接于所述第二连接块上，所述钻采组件11包括钻进电机17、减速器18、螺杆19和螺杆壳20；所述螺杆壳20为圆柱管体，固定连接于所述第二连接块21下方，所述螺杆19穿过所述第二连接块21设置于所述螺杆壳20内，所述螺杆19上端连接减速器18，所述减速器18上方连接所述钻进电机17，所述钻进电机17输出轴连接所述减速器18，所述减速器18输出轴连接所述螺杆19，所述螺杆19外套接一超声波震动装置24，且所述超声波震动装置24位于所述减速器18下方并固定连接于所述第二连接块21上，所述超声波震动装置24用于带动所述螺杆19震动，防止所述螺杆19钻进时被土壤卡住，所述螺杆壳20上方设有土壤输出孔30。

所述螺杆壳外20可转动连接有第三连接块22，且二者之间设有第二旋转电机(图中未画出)，所述第三连接块22固定连接一激光钻孔器23，所述第二旋转电机用于通过所述第三连接块22带动所述激光钻孔器23相对所述螺杆壳20转动，所述激光钻孔器23用于在月球土壤表面钻取导向孔，便于所述螺杆19钻进。

如图5所示，所述氢氧制备组件7固定连接于所述底盘1上方，所述氢氧制备组件7包括：研磨模块25、水提取模块26、水分解模块27、氢氧存储模块28和太阳能模块29，所述研磨模块25、所述水提取模块26、所述水分解模块27和所述氢氧存储模块28依次连接，所述研磨模块25上设有土壤输入孔31，所述输入孔31和所述输出孔30通过软管连接，所述软管用于将所述钻采组件11钻取的土壤由所述土壤输出口30运输至所述土壤输入口31，从而将土壤运输至所述研磨模块25内，所述研磨模块25用于将从所述土壤输入口31进入的土壤研磨细化，并使其进入所述水提取模块26，所述水提取模块26通过加热并过滤使土壤中冰融化，并使液态水流入至所述水分解模块27中，所述水分解模块27对所述液态水通电使之分解，所述氢氧存储模块28用于收集水中分解氢气和氧气，并将氢气和氧气分开储存于不同的密封腔中；所述太阳能模块29设置于所述氢氧制备组件7外表面，用于收集太阳能转化为电能，并为所述水分解模块27电解水提供电能。

本发明一种用于制备氢气氧气的月球车的工作过程为：

1.月球车运动到指定位置，第一连接块16带动支撑柱12相对支撑块9旋转至于竖直方向；

2.第三连接块22相对螺杆壳20旋转，带动激光钻孔器23转动至螺杆壳正后方，激光钻孔器23向下发射激光，钻取导向孔；

3.月球车向后移动一小段距离，使螺杆19正对所述导向孔；

4.底盘1两侧的支撑气缸5带动前推板6下降，同时升降组件10带动支撑柱12下方的后推板15下降，前推板6和后推板15支撑与地面；

5.第二连接块21带动钻采组件11下降，同时钻进电机17带动螺杆19转动，螺杆19钻取将月球表面土壤向上运输至土壤输出口30，通过软管运输至氢氧制备组件7的研磨模块25中，螺杆19钻取土壤过程中，超声波震动装置24带动螺杆19震动，防止土壤卡住螺杆19。

6.研磨模,25研磨细化土壤，并将土壤运送至水提取模块26中，水提取模块26加热过滤获取土壤中水分，得到液态水，并使其流入水分解模块27内。

7.水分解模块27通电分解液态水，氢氧存储模块28分别收集氢气和氧气并分开存储。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。