月球车的基本功能

发布网友发布时间：2022-10-16 18:21

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热心网友时间：2023-10-22 07:09

从某种意义上说，月球车属于机器人技术。月球车无论是轮式的还是腿式的，都应具有前进、后退、转弯、爬坡、取物、采样和翻转（跌倒后能翻身）等基本功能，甚至具有初级人工智能（例如，识别、爬越或绕过障碍物等）。这些都与现代机器人所具有的功能相似。
但是，月球车仅有这些功能是不够的。它是一种在太空特殊环境下执行探测任务的机器人—— 太空机器人，既有机器人的属性，更具有航天器的特点，不同于地面使用的工业机器人、医学机器人和家用机器人。
“质量轻，体积小，耗功低”从来就是航天器设计的金科玉律，在最近的航天优势产品的评价指标中被称为“常规三项”；追求“轻、小、低”是航天器研发的永恒主题。航程越远，要求越高，对月球探测器的质量、体积和功耗要求就更轻、更小和更低。根据中国运载火箭可望达到的能力，1台月球车需要由比它重300倍的运载火箭发射，这是发射同样质量地球卫星的运载火箭质量的4～6倍。
月球车是一个可移动的平台，它要携带若干有效载荷，如探测仪器或挖掘采样器等。这些设备和装置必须小型化、轻型化。月球车通常作为月球轨道器的有效载荷，轨道器又作为运载火箭的有效载荷安装在火箭顶端直径狭小的整流罩里。月球车应制成可折叠式，以尽可能缩小发射体积。月球车的电源来之不易，用太阳电池发电，其面积和质量与功耗大小成正比；若用一次性电池，质量与使用时间成正比，为了减轻质量，也必须降低功耗。因此，月球车的设计必须充分采用微电子器件、微型机械和轻型材料，在开发应用微机电系统（mems）
上应有所突破。
在正式接受任务时，月球探测工程总体会提出月球车的质量、尺寸和功耗的指标要求。月球车应按规定技术指标研制。据首席科学家说，截至2013年9月了解到的情况看，已经做出来的月球车样机的质量比设想中的指标超出好多倍，甚至高出一个数量级。
月球车必须适应航天特殊环境，包括力学环境和空间环境。力学环境指月球车在发射上升过程中运载火箭产生的冲击、振动、过载和噪声；在月面降落过程中制动火箭产生的冲击、过载和可能用气囊缓冲着陆产生的多次弹跳、翻滚。月球车必须经得起这些“摔、打、滚、爬”等折腾。