Результаты анализа тяговой динамики и устойчивости движения планетохода для определения граничных конструктивных параметров специальных колесных шасси

Быков Артём Иванович
Филиал АО «НПО Лавочкина», инженер-конструктор-схемотехник, 248000, г. Калуга, Октябрьская ул., д. 17, тел.: +7(964)143-10-74, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID: 0000-0001-9972-7389

Артемьев Артём Валентинович
Филиал АО «НПО Лавочкина», главный конструктор филиала, 248000,
г. Калуга, Октябрьская ул., д. 17, тел.: +7(930)753-01-07, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Материал поступил в редакцию 29 сентября 2021 года.

Аннотация
Представлен анализ влияния конструктивных параметров шасси планетоходов на тяговую динамику, а также статическую и динамическую устойчивость. Анализ проведен на основе конструктивных параметров следующих планетоходов: Лунохода-1, LRV, Sojourner, Spirit и Opportunity, а также Curiosity. Приведены результаты анализа влияния радиуса и ширины колеса планетохода на коэффициент удельной тяги. Сформирован подход определения допустимого смещения центра тяжести планетохода в продольном направлении, которое обеспечивает статическую устойчивость. Обоснован выбор формулы для определения максимальной допустимой скорости перемещения автоматических научно-исследовательских планетоходов. Составлен ряд рекомендаций для проработки конструкции планетохода на ранних этапах проектирования. Предложены граничные значения ширины колеса планетохода, зависящие от радиуса колеса. Определено влияние на нагрузки, приходящейся на отдельный колесный движитель, на коэффициент удельной тяги.

Ключевые слова
Планетоход, ходовые характеристики планетохода, коэффициент удельной тяги, допустимое смещение центра тяжести, статическая и динамическая устойчивость, максимальная скорость перемещения.

DOI
10.31776/RTCJ.10107

Индекс УДК
629.78

Библиографическое описание
Быков А.И. Результаты анализа тяговой динамики и устойчивости движения планетохода для определения граничных конструктивных параметров специальных колесных шасси / А.И. Быков, А.В. Артемьев // Робототехника и техническая кибернетика. – Т. 10. - № 1. – Санкт-Петербург : ЦНИИ РТК. – 2022. – С. 64-72. – Текст : непосредственный.

Литература

A Predictive Wheel-Soil Interaction Model for Planetary Rovers Validated in Testbeds and Against MER Mars Rover Performance Data / L. Richter, A. Ellery, Y. Gao [et al] // Proceeding of the 10th European Conference of the International Society for Terrain-Vehicle Systems (ISTVS). — 2006. — P. 343. — Text : unmediated.
Rover mobility performance evaluation tool (RMPET): A systematic tool for rover chassis evaluation via application of Bekker theory / N. Patel, A. Ellery, E. Allouis [et al] // Proceeding of the 8th ESA Workshop on ASTRA 2004, ESTEC. — URL: http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2004/Papers/astra2004_H-04.pdf (accessed 19.01.2022). — Text : electronic.
Bykov, A. I. Results of analysis of experimental ground testing methods of planetary rovers / A. I. Bykov, A. V. Artemev, A. N. Sova // Proceedings of the International Scientific and Technological Conference «EXTREME ROBOTICS». — 2019. — P. 391-397. — Text : unmediated.
Динамика планетохода / Е. В. Авотин, И. С. Болховитинов, А. Л. Кемурджиан [и др.]. — Москва: Наука, 1979. — 440 с. — Текст : непосредственный.
Анализ конструкций упругих колес для перспективных российских луноходов с точки зрения оценки проходимости / В. Н. Наумов, О. Е. Козлов, К. Ю. Машков, К. Е. Бяков // Известия вузов. Машиностроение. — 2017. — №8 (689). — С. 54-66. — DOI 10.18698/0536-1044-2017-8-54-66. — Текст : непосредственный.
Планетоходы / А. Л. Кемурджиан, В. В. Громов, И. Ф. Кажукало [и др.]. — Москва: Машиностроение, 1993. — 400 с. — Текст : непосредственный.

Полный текст статьи (pdf)