一種星球車運(yùn)動控制方法及一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種星球車運(yùn)動控制方法及一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，采用了計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛里程的方法。該方法能夠解決在星球車控制系統(tǒng)中，使星球車在進(jìn)入到遇到不可逾越的障礙的區(qū)域時做好運(yùn)動控制策略準(zhǔn)備；在星球車的設(shè)計過程中，當(dāng)預(yù)期的考察區(qū)域確定以后，為了盡可能的全面考察區(qū)域內(nèi)的情況，通過設(shè)計的星球車的尺寸，使得星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛里程越大越好，這樣可以確定較理想的星球車的尺寸。
【專利說明】一種星球車運(yùn)動控制方法及一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種星球車運(yùn)動控制方法及一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，尤其涉及一種計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛里程的方法，適用于星球車移動系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)動控制的預(yù)測。
【背景技術(shù)】
[0002]從登陸月球、火星表面的探測器傳回的資料中充分證明，星球表面上存在著大量的致密性表面的石塊，同時有直徑不同的隕石坑，有的石塊、隕石坑是星球車無法逾越的，為了預(yù)測星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛里程，合理設(shè)計星球車的尺寸。
[0003]一般的設(shè)計方法主要根據(jù)地面車輛的設(shè)計理論和經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，沒有科學(xué)考慮星球環(huán)境，缺乏有效的理論依據(jù)。按照這種方法設(shè)計的星球車，也可以在星球表面實際行走，但是不能預(yù)測星球車在遇到不可逾越的障礙之前的平均行駛里程，無法為運(yùn)動控制系統(tǒng)的預(yù)先設(shè)計提供依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種星球車運(yùn)動控制方法及一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，采用了計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛里程的方法(計算星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛里程)。該方法能夠解決在星球車控制系統(tǒng)中，使星球車在進(jìn)入到遇到不可逾越的障礙的區(qū)域時做好運(yùn)動控制策略準(zhǔn)備，保證其沿著星球表面安全地行駛。
[0005]一種計算星球車到不可逾越障礙之間的平均行駛里程的方法。從星球車沿著巖石表面行駛的有效性的角度出發(fā)，星球車在遇到不可逾越的障礙之前應(yīng)通過控制方式改變星球車的行進(jìn)路徑，是星球車沿著巖石表面有效行`駛的保證。在設(shè)計星球車移動系統(tǒng)的構(gòu)型時，應(yīng)保證在探測區(qū)域內(nèi)星球車可以安全行駛。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種星球車運(yùn)動控制方法，該的方法步驟如下:
[0007]步驟一、計算星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛里程，計算公式如下:
[_8] L^{B+KSd).k.cr.[0009]公式中的已知參數(shù)含義如下:
[0010]S為星球車預(yù)定進(jìn)入?yún)^(qū)域的面積；
[0011]B為星球車的寬度；
[0012]kv取值在0.1—I之間；
[0013]d為星球車能夠越過的石塊高度；
[0014]k、N為石塊分布系數(shù)；
[0015]步驟二、比較平均行駛里程L。與星球車的機(jī)動距離的大小，當(dāng)平均行駛里程L。小于星球車的機(jī)動距離時，星球車不進(jìn)入不可逾越的障礙存在的區(qū)域，當(dāng)星球車的平均行駛里程L0大于星球車的機(jī)動距離時，星球車進(jìn)入不可逾越的障礙存在的區(qū)域。
[0016]一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟一、建立星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛里程的函數(shù)關(guān)系如下；
[。。18]、二iB + k''h
[0019]公式中的已知參數(shù)含義如下:
[0020]S為星球車預(yù)定進(jìn)入?yún)^(qū)域的面積；
[0021]kv取值在0.1 —I之間；
[0022]d為要求跨過的石塊的尺寸；
[0023]k、N為石塊分布系數(shù)；
[0024]未知變量為星球車的寬度B ;
[0025]步驟二、依據(jù)星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛里程應(yīng)該滿足的條件，確定星球車移動系統(tǒng)的寬度B的取值范圍。
[0026]本發(fā)明的技術(shù)效果是，本發(fā)明的一種計算星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛里程的方法。能夠在星球車控制系統(tǒng)中，為星球車控制系統(tǒng)決策提供有效依據(jù)，當(dāng)計算的平均行駛里程小于星球車的機(jī)動距離時，禁止星球車進(jìn)入該區(qū)域，當(dāng)計算的星球車的平均行駛里程大于星球車的機(jī)動距離時，才能進(jìn)入該區(qū)域進(jìn)行考察。
[0027]在星球車的設(shè)計過程中，當(dāng)預(yù)期的考察區(qū)域確定以后，為了盡可能的全面考察區(qū)域內(nèi)的情況，通過設(shè)計的星球車的尺寸，使得星球車遇到不可逾越障礙之前的平均行駛里程越大越好，這樣可以確定較理想的星球車的尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]本發(fā)明共有I幅附圖。
[0029]圖1為遇到不可越過的石塊之前的平均距離(L。)與石塊尺寸⑷的關(guān)系曲線?！揪唧w實施方式】
[0030]下面對本發(fā)明進(jìn)一步描述
[0031](I)根據(jù)評價星球表面各種尺寸石塊的致密程度，經(jīng)常使用下列關(guān)系式:
【權(quán)利要求】
1.一種星球車運(yùn)動控制方法，其特征在于，該的方法步驟如下: 步驟一、計算星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛里程，計算公式如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星球車運(yùn)動控制方法，其特征在于，參數(shù)采用如下的一組； 1)星球車預(yù)定進(jìn)入?yún)^(qū)域的面積S=IOOm2；
2)系數(shù)kv=0.5 ;
3)N=-3。
3.—種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、建立星球車到不可逾越的障礙之間的平均行駛里程的函數(shù)關(guān)系如下；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種星球車移動系統(tǒng)寬度的確定方法，其特征在于，參數(shù)采用如下的一組； 1)星球車預(yù)定進(jìn)入?yún)^(qū)域的面積S=IOOm2；
2)系數(shù)kv=0.5 ;
3)N=-3。
【文檔編號】B64G1/16GK103803101SQ201310703993
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】馮石柱, 蘇波, 盧國軒, 楊樹嶺, 盧玉傳, 江磊, 劉興杰, 姚其昌, 蔣云峰, 吳越, 馬睿麟 申請人:中國北方車輛研究所