摇臂转向架式星球车单索重力补偿

为简单、准确地进行摇臂转向架式星球车(简称星球车)低重力模拟,研究其单索重力补偿的问题。提出使用单根补偿吊索和摇臂配重模拟星球车所有姿态下全部车轮地面接触力的方法。以四、六轮星球车为例,建立崎岖地型上轮地接触力模型;通过分析模型的解结构,证明'正确补偿接触力'等价于'正确补偿狭义接触力(全部接触力水平分量为零时的特例)';给出吊索和配重(补偿力系)的施加方法;通过证明补偿后的狭义接触力与低重力环境中一致,证明补偿方法正确。仿真结果验证了此方法的优势和正确性。针对向车厢(封闭体)内部点施加补偿力的问题,提出相似悬挂原理:利用悬挂体和封闭体上关节点、受力点的全等位置关系,使连接于悬挂体上的吊索始终向封闭体内部点施加等效补偿力。为避免拆解星球车进行质心测量,提出使用不同姿态下的狭义接触力计算、校正补偿力系的方法;相应地,给出狭义接触力的测量原理和测量平台结构。实践证明,研究为星球车的低重力模拟提供了简单、精确的方案原理和方法。