劉義
研究背景
火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大空間探索項目,也是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動,體現了我國航天科技事業的迅猛發展。特別是國家計劃2020年發射一個整體金黃色的探測器抵達火星,試圖發現火星表面的外星生命跡象,國家急需培養出大批航天科技人才。
為了揭開火星面紗,更好地吸引廣大青少年積極參加到火星探索活動中來,非常有必要研制開發出具有真實功能的智能火星車模型,結束火星探索領域教學沒有實物演示儀器的現狀,把最前沿的科技知識展示給當代青少年,以滿足他們對太空知識探索的需求,激發青少年對航天事業的興趣與熱情。
設計思路
火星車是一種能夠獨立在火星表面行駛,并完成探測、考察、收集和分析樣品等復雜任務的專用車輛,是高精尖技術領域的綜合體現。火星車除具有前進、后退、轉彎、爬坡、取物、采樣等基本功能外,還要實現具有人工智能的特點,如識別、爬越或繞過障礙物等功能。
設計的智能火星車模型擬參考當代火星車的典型結構,并進行大膽創新。作品主要面向青少年兒童人群、科技館展示平臺、航天企業宣傳部門及高校實驗室等,應易于操作,趣味性高,運作過程一目了然,能直觀再現航天科技的偉大成就,使青少年在享受玩耍樂趣的同時能夠深入了解航天知識。
研制過程
車體部分
為了使智能火星車模型更加適應復雜的陸面,保證平穩運行,項目采用了差速器與懸架結構相結合的六輪獨立驅動方式,利用差速器(圖1)與懸架相結合的空間結構,實現了火星車模型強大的越障功能(圖2)。……