一种微小球形移动侦察载荷机构设计研究

发布时间：2025-03-15 06:07

　　 设计了一种具有稳定平台的微小球形移动侦察载荷机构。该机构由中间滚轮和两侧稳定平台组成,中间滚轮驱动球体运动,稳定平台可在运动过程中使得两侧光电载荷始终保持稳定。机构运动由球壳内部相互垂直布置的两台直流电机驱动,分别运用摩擦传动和角动量守恒原理,实现在平面上的直线行进及转向。设计并制造了该球形载荷机构样机,重点针对转向可行性完成了验证试验,证明了整体设计方案的可行性。

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【部分图文】：

图1 球形侦察载荷机构外观图

球形侦察载荷机构包含中间滚动轮和两侧稳定部分，外观如图1所示。为了便于携带，且具有较好隐蔽性，球体外径小于100mm。观测相机像两只眼睛安装于两侧稳定结构的中上侧，使得相机在球体滚动过程中不随滚动轮的滚动而滚动，且保持较好和较广视角。如需投掷，则可以在滚动轮，球壳外部分别固定上一....

图2 球形侦察载荷机构内部布局设计示意图

球形侦察载荷机构内部布局设计如图2所示。球内主要包括相互垂直的两个直流电机3和12，左右两侧上方相机4，以及两侧分别布置的无线控制通讯板1和电源14。为了保证滚动轮7和其它部件的相对运动，机构中设置有一对轴承5及连接件6。行走主动轮11和转向轮盘13分别与行走电机3、转向电机12....

图3 球形侦察载荷机构直线行走示意图

本设计球形侦察载荷机构运动主要包括直线行走和转向运动。其中直线行走由行走电机驱动行走主动轮转动，设转速为ω，由于行走主动轮与滚动轮内表面橡胶摩擦传动，从而驱动滚动轮也以转速ω滚动，实现整个球体的直线行走，如图3所示。摩擦轮传动是利用两轮直接接触所产生的摩擦力来传递运动和动力的一种....

图4 球形侦察载荷机构转动模型

即转向轮盘的转动惯量与角加速度的乘积等于球体的转动惯量和其角加速度乘积克服地面给球体的阻力矩值。当转向轮盘以加速度φ··顺时针加速转动时，设φ··值为正，则球体角加速度Ω··应当为负值。当JBφ··<Mμ时，即转向轮盘的惯量矩值小于球体阻力矩值时，为使等式成立，JAΩ··应为正值....

本文编号：4035282