[發明專利]一種探月雷達運動機構

有效

• 申請號: 201310163518.2
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103267962A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 劉初見;張偉民;饒建華;李波;張輝;安凱
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;F16H37/02
• 代理公司: 武漢華旭知識產權事務所 42214
• 代理人: 江釗芳

技術領域

本發明涉及一種探月雷達運動機構，具體地說是一種用于安裝探月雷達掃描板的運動機構，本探月雷達運動機構將隨登月的鉆機運達月球或其他星球進行取樣探測。

背景技術

隨著各航天大國的深空探測及對其他星球探測需求的進一步加大，對于攜帶載荷的各種需求也將進一步擴大，而探測環境和限制條件的不斷變化，也需要不同種類和不同結構的運動機構來適應深空探測的要求。由于是在月球及其它星球進行探測，該環境不適合于人類作業，同時由于發射的衛星攜帶的探測儀器體積、重量極其有限，這就要求所有攜帶到月球及其它星球的探測儀器、運動機構不僅對其工作的功耗小、強智能化、強適應能力、準確性和牢靠性有嚴格的要求，同樣對結構簡單、體積小、重量輕有嚴格的要求。目前深空探測及其他星球探測領域所使用的很多儀器設備及運動機構很難找到公開的可以借鑒的技術，需要各方相關的技術人員齊心開發研究，以促進深空探測事業的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種探月雷達運動機構，該運動機構結構簡單、功耗小、適應能力強，能將安裝在其上的雷達掃描板完成其運動軌跡，即在運載時使雷達掃描板保持初始安裝時的直立狀態，當鉆架在月面著陸后，讓雷達掃描板展開達到水平平放的位置進行掃描探測工作。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：提供一種探月雷達運動機構，包括支撐架、電機、蝸桿、導向桿、雷達掃描板和支撐座，所述的支撐架設有兩根直立桿，直立桿上層設有的橫桿上安裝有卡扣，直立桿中下部兩側各焊有支架作為第二層，其中一支架通過小螺栓固定有電機座，電機通過小螺栓安裝在電機座上，電機軸的前端安裝有錐齒輪，電機軸端錐齒輪與蝸桿端安裝的錐齒輪嚙合實現傳動，所述的蝸桿錐齒輪端通過U型卡槽固定在支架上，蝸桿中間穿在支撐座的蝸桿螺紋孔中，蝸桿的另一端通過軸承固定在另一側支架上；所述的導向桿中間穿在導向桿通道中，導向桿兩端通過端蓋擰緊固定在兩側支架上；所述的雷達掃描板的鉸鏈與支撐座相連，由蝸桿帶動支撐座與雷達掃描板運動。

本發明的探月雷達運動機構在支撐架第二層的支架上設有U型卡槽，可以通過螺栓固定蝸桿；在遠離錐齒輪一側的蝸桿端安裝有軸承，軸承起到固定和潤滑的作用。電機安裝在電機座的槽子中再由小螺栓固定，電機座同樣用小螺栓固定在支撐架第二層。

本探月雷達運動機構是隨登月的鉆機運達月球或其他星球進行探測取樣，整體運動過程：首先，初始安裝狀態為雷達掃描板附著在支撐架上，雷達掃描板上沿由卡扣限制與固定，雷達掃描板下沿通過鉸鏈固定于支撐座上。這樣就可以解決發射、地月轉移、環月、動力下降、著陸月面等過程中牢靠固定的問題。其次，當著陸器及鉆架就位后，通過電機和蝸桿將雷達掃描板沿水平方向移位實現雷達掃描板和卡扣的脫離，在重力和扭簧的作用下，雷達掃描板繞蝸桿旋轉，直至與月球表面平行，從而解決了探測雷達掃描板的展開問題。再次，電機驅動蝸桿帶動雷達掃描板水平方向移動，實現雷達掃描板在雷達移動的區域內掃描，達到完成探測目的。

本發明所述的支撐架設有兩根直立桿，直立桿上層設有的橫桿及安裝的卡扣為探月鉆架的一部分。也就是說本發明的支撐架實際上是借用了探月鉆機鉆架的一部分結構，這是由于發射的衛星攜帶的探測儀器和運動機構體積、重量極其有限，另外探月雷達需要近距離與月面平行移動掃描才能進行探測工作。本發明的運動機構與鉆架共用了這部分結構，這樣的設計既簡化設備結構和減少設備重量，同時因為雷達掃描板本身的作用就是配合鉆機進行探測掃描，安裝在鉆機鉆架上更有利于兩設備配合執行任務。

當鉆架在月面著陸后，雷達掃描板要從初始的安裝狀態展開達到水平平放的位置。為節省衛星攜帶的探測儀器和運動機構等空間，雷達掃描板的初始的安裝狀態很重要。本發明的初始的安裝狀態是所述的卡扣與雷達掃描板外輪廓安裝時為間隙配合，卡扣卡住雷達掃描板使之保持豎直狀態。本發明的運動機構初始的直立安裝狀態可以減少雷達掃描板在衛星發射、運載時占有的空間體積，而使用了卡扣，卡扣與雷達掃描板外輪廓間隙配合，卡扣不阻礙掃描板沿蝸桿軸向的移動只限制其轉動。即卡扣能卡住雷達掃描板使之保持豎直狀態，又能使雷達掃描板在支撐架橫桿上平移時不受很大的阻力。