一种火星探测车载气动可折展提升装置

1.本发明属于深空探测技术领域，具体涉及一种火星探测车载气动可折展提升装置。


背景技术：

2.火星探测车载重量和载重体积均有限制，而在火星探测中，经常存在提升物体高度的需求，现有提升装置主要采用钢架式，其体积与重量未能达到满足探测车携带要求，目前需要一种用于深空探测的方便携带的轻量化提升装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决以上问题，提供一种火星探测车载气动可折展提升装置。
4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
5.一种火星探测车载气动可折展提升装置，包括：龙门架基座（1），包括基座外壳（101），第一移动轮（102），第二移动轮（103），第三移动轮（104），气泵（105），提升缆索卷轴（106），松绳卷轴（107）；上部伸缩支架（2），包括第一上部伸缩架（201），第二上部伸缩架（202），第三上部伸缩架（203），第四上部伸缩架（204）；供电装置（3），包括太阳能支撑板（301），太阳能电池板（302）；充气横梁（4），包括第一牵引绳（401），第二牵引绳（402），第三牵引绳（403），第四牵引绳（404），第五牵引绳（405），充气气囊（406），第一上连接块（407），第二上连接块（408），第三上连接块（409），第四上连接块（410），第五上连接块（411），提升缆索（412），定滑轮（413），提升缆索连接块（414），挂钩（415），松绳（416）；下部伸缩支架（5），包括第一下部伸缩架（501），第二下部伸缩架（502），第三下部伸缩架（503），第四下部伸缩架（504），第五下部伸缩架（505），第六下部伸缩架（506），第一下连接块（507），第二下连接块（508），第三下连接块（509），第四下连接块（510），第五下连接块（511）。
6.进一步的改进，所述基座外壳（101）安装于气泵（105）外部，所述上部伸缩支架（2）安装于充气横梁（4）上方，所述供电装置（3）安装于充气横梁（4）轴线上方，所述充气横梁（4）两端分别与龙门架基座（1）连接，所述下部伸缩支架（5）分布于龙门架基座（1）两侧。
7.进一步的改进，所述第一移动轮（102）、第三移动轮（104）对称安装于气泵（105）两侧，所述第二移动轮（103）安装于第一下部伸缩架（501）末端，所述提升缆索卷轴（106）安装于气泵（105）上，所述松绳卷轴（107）安装于气泵（105）上。
8.进一步的改进，所述第一上部伸缩架（201）固接于气泵（105）上，所述第二上部伸缩架（202）在第一上部伸缩架（201）内部轨道上滑动，所述第三上部伸缩架（203）在第二上部伸缩架（202）内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架（204）在第三上部伸缩架（203）内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架（204）固接于充气气囊（406）上。
9.进一步的改进，所述太阳能支撑板（301）固接于充气横梁（4）中轴线上，所述太阳能电池板（302）固接于太阳能支撑板（301）上。
10.进一步的改进，所述第一上连接块（407）与第五下连接块（511）间通过第一牵引绳
（401）连接，所述第二上连接块（408）与第四下连接块（510）间通过第二牵引绳（402）连接，所述第三上连接块（409）与第三下连接块（509）间通过第三牵引绳（403）连接，所述第四上连接块（410）与第二下连接块（508）间通过第四牵引绳（404）连接，所述第五上连接块（411）与第一下连接块（507）间通过第五牵引绳（405）连接，所述提升缆索（412）经过定滑轮（413）、提升缆索连接块（414）缠绕于提升缆索卷轴（106）上，所述定滑轮（413）与提升缆索连接块（414）固接，所述松绳（416）两端缠绕于松绳卷轴（107）上。
11.进一步的改进，所述第一下部伸缩架（501）固接于气泵（105）上，所述第二下部伸缩架（502）在第一下部伸缩架（501）内部轨道上滑动，所述第三下部伸缩架（503）在第二下部伸缩架（502）内部轨道上滑动，所述第四下部伸缩架（504）在第三下部伸缩架（503）内部轨道上滑动，所述第五下部伸缩架（505）在第四下部伸缩架（504）内部轨道上滑动，所述第六下部伸缩架（506）在第五下部伸缩架（505）内部轨道上滑动，所述第一下连接块（507）固接于第二下部伸缩架（502）上，所述第二下连接块（508）固接于第三下部伸缩架（503）上，所述第三下连接块（509）固接于第四下部伸缩架（504）上，所述第四下连接块（510）固接于第五下部伸缩架（505）上，所述第五下连接块（511）固接于第六下部伸缩架（506）上。
12.进一步的改进，所述上部伸缩支架（2）与充气横梁（4）间有垫板。
13.进一步的改进，所述第一移动轮（102）、第二移动轮（103）、第三移动轮（104）轮面设有多个平动滑轮。
14.本发明的有益效果为：本发明采用气动对装置进行展开，大幅度减小了装置质量，利于火箭及探测器携带。
15.本发明通过上部与下部的伸展压缩支撑构造，不仅提高了装置提升重物时的稳定性，同时使装置在收拢姿态下的体积进一步压缩。
16.本发明采用太阳能板进行供电，无需外接电源，减少了探测器的能源消耗。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图。
18.图2为本发明充气横梁结构示意图。
19.图3为本发明上部伸缩支架结构示意图。
20.图4为本发明下部伸缩支架结构示意图。
21.图5为本发明供电装置结构示意图。
22.图6为本发明龙门架基座结构示意图。
23.其中，1-龙门架基座，101-基座外壳，102-第一移动轮，103-第二移动轮，104-第三移动轮，105-气泵，106-提升缆索卷轴，107-松绳卷轴，2-上部伸缩支架，201-第一上部伸缩架，202-第二上部伸缩架，203-第三上部伸缩架，204-第四上部伸缩架，3-供电系统，301-太阳能支撑板，302-太阳能电池板，4-充气横梁，401-第一牵引绳，402-第二牵引绳，403-第三牵引绳，404-第四牵引绳，405-第五牵引绳，406-充气气囊，407-第一上连接块，408-第二上连接块，409-第三上连接块，410-第四上连接块，411-第五上连接块，412-提升缆索，413-定滑轮，414-提升缆索连接块，415-挂钩，416-松绳，5-下部伸缩支架，501-第一下部伸缩架，502-第二下部伸缩架，503-第三下部伸缩架，504-第四下部伸缩架，505-第五下部伸缩架，
506-第六下部伸缩架，507-第一下连接块，508-第二下连接块，509-第三下连接块，510-第四下连接块，511-第五下连接块。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1。
26.本发明是一种火星探测车载气动可折展提升装置，包括：龙门架基座，包括基座外壳，第一移动轮，第二移动轮，第三移动轮，气泵，提升缆索卷轴，松绳卷轴；上部伸缩支架，包括第一上部伸缩架，第二上部伸缩架，第三上部伸缩架，第四上部伸缩架；供电装置，包括太阳能支撑板，太阳能电池板；充气横梁，包括第一牵引绳，第二牵引绳，第三牵引绳，第四牵引绳，第五牵引绳，充气气囊，第一上连接块，第二上连接块，第三上连接块，第四上连接块，第五上连接块，提升缆索，定滑轮，提升缆索连接块，挂钩，松绳；下部伸缩支架，包括第一下部伸缩架，第二下部伸缩架，第三下部伸缩架，第四下部伸缩架，第五下部伸缩架，第六下部伸缩架，第一下连接块，第二下连接块，第三下连接块，第四下连接块，第五下连接块。
27.在本实施例中，所述基座外壳安装于气泵外部，所述上部伸缩支架安装于充气横梁上方，所述供电装置安装于充气横梁轴线上方，所述充气横梁两端分别与龙门架基座连接，所述下部伸缩支架分布于龙门架基座两侧。
28.在本实施例中，所述第一移动轮、第三移动轮对称安装于气泵两侧，所述第二移动轮安装于第一下部伸缩架末端，所述提升缆索卷轴安装于气泵上，所述松绳卷轴安装于气泵上。
29.在本实施例中，所述第一上部伸缩架固接于气泵上，所述第二上部伸缩架在第一上部伸缩架内部轨道上滑动，所述第三上部伸缩架在第二上部伸缩架内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架在第三上部伸缩架内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架固接于充气气囊上。
30.在本实施例中，所述太阳能支撑板固接于充气横梁中轴线上，所述太阳能电池板固接于太阳能支撑板上。
31.在本实施例中，所述第一上连接块与第五下连接块间通过第一牵引绳连接，所述第二上连接块与第四下连接块间通过第二牵引绳连接，所述第三上连接块与第三下连接块间通过第三牵引绳连接，所述第四上连接块与第二下连接块间通过第四牵引绳连接，所述第五上连接块与第一下连接块间通过第五牵引绳连接，所述提升缆索经过定滑轮、提升缆索连接块缠绕于提升缆索卷轴上，所述定滑轮与提升缆索连接块固接，所述松绳两端缠绕于松绳卷轴上。
32.在本实施例中，所述第一下部伸缩架固接于气泵上，所述第二下部伸缩架在第一下部伸缩架内部轨道上滑动，所述第三下部伸缩架在第二下部伸缩架内部轨道上滑动，所述第四下部伸缩架在第三下部伸缩架内部轨道上滑动，所述第五下部伸缩架在第四下部伸缩架内部轨道上滑动，所述第六下部伸缩架在第五下部伸缩架内部轨道上滑动，所述第一
下连接块固接于第二下部伸缩架上，所述第二下连接块固接于第三下部伸缩架上，所述第三下连接块固接于第四下部伸缩架上，所述第四下连接块固接于第五下部伸缩架上，所述第五下连接块固接于第六下部伸缩架上。
33.在本实施例中，所述上部伸缩支架与充气横梁间有垫板。
34.在本实施例中，所述第一移动轮、第二移动轮、第三移动轮轮面设有多个平动滑轮。
35.使用时，所述气泵启动，使得所述充气气囊膨胀，所述第二上部伸缩架在所述第一上部伸缩架内部轨道上滑动，所述第三上部伸缩架在所述第二上部伸缩架内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架在所述第三上部伸缩架内部轨道上滑动，所述充气气囊完全膨胀后，所述上部伸缩支架保持静定。
36.使用时，所述气泵启动，使得所述充气气囊膨胀，所述第一上连接块、所述第二上连接块、所述第三上连接块、所述第四上连接块、所述第五上连接块将移动到固定位置，带动所述第一牵引绳、所述第二牵引绳、所述第三牵引绳、所述第四牵引绳、所述第五牵引绳移动，进而带动所述下部伸缩支架展开，最终各牵引绳处于绷紧状态。
37.使用时，所述供电系统将阳光转化为电能，驱动所述提升缆索卷轴转动，进而使所述提升缆索通过所述定滑轮移动，带动所述提升缆索连接块与所述挂钩移动，达到提升重物的目的。
38.使用时，所述供电系统将阳光转化为电能，驱动所述第一移动轮、所述第三移动轮转动，以实现装置的平移运动。
39.使用时，所述供电系统将阳光转化为电能，驱动所述第二移动轮转动，以实现装置的旋转运动。
40.使用时，物体运动如不稳定，使用所述松绳对物体进行捆绑，所述供电系统将阳光转化为电能，驱动所述松绳卷轴转动，带动所述松绳收紧。
41.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序；而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.本发明未尽事宜为公知技术。
43.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于，包括：龙门架基座（1），包括基座外壳（101），第一移动轮（102），第二移动轮（103），第三移动轮（104），气泵（105），提升缆索卷轴（106），松绳卷轴（107）；上部伸缩支架（2），包括第一上部伸缩架（201），第二上部伸缩架（202），第三上部伸缩架（203），第四上部伸缩架（204）；供电装置（3），包括太阳能支撑板（301），太阳能电池板（302）；充气横梁（4），包括第一牵引绳（401），第二牵引绳（402），第三牵引绳（403），第四牵引绳（404），第五牵引绳（405），充气气囊（406），第一上连接块（407），第二上连接块（408），第三上连接块（409），第四上连接块（410），第五上连接块（411），提升缆索（412），定滑轮（413），提升缆索连接块（414），挂钩（415），松绳（416）；下部伸缩支架（5），包括第一下部伸缩架（501），第二下部伸缩架（502），第三下部伸缩架（503），第四下部伸缩架（504），第五下部伸缩架（505），第六下部伸缩架（506），第一下连接块（507），第二下连接块（508），第三下连接块（509），第四下连接块（510），第五下连接块（511）。2.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述基座外壳（101）安装于气泵（105）外部，所述上部伸缩支架（2）安装于充气横梁（4）上方，所述供电装置（3）安装于充气横梁（4）轴线上方，所述充气横梁（4）两端分别与龙门架基座（1）连接，所述下部伸缩支架（5）分布于龙门架基座（1）两侧。3.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述第一移动轮（102）、第三移动轮（104）对称安装于气泵（105）两侧，所述第二移动轮（103）安装于第一下部伸缩架（501）末端，所述提升缆索卷轴（106）安装于气泵（105）上，所述松绳卷轴（107）安装于气泵（105）上。4.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述第一上部伸缩架（201）固接于气泵（105）上，所述第二上部伸缩架（202）在第一上部伸缩架（201）内部轨道上滑动，所述第三上部伸缩架（203）在第二上部伸缩架（202）内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架（204）在第三上部伸缩架（203）内部轨道上滑动，所述第四上部伸缩架（204）固接于充气气囊（406）上。5.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述太阳能支撑板（301）固接于充气横梁（4）中轴线上，所述太阳能电池板（302）固接于太阳能支撑板（301）上。6.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述第一上连接块（407）与第五下连接块（511）间通过第一牵引绳（401）连接，所述第二上连接块（408）与第四下连接块（510）间通过第二牵引绳（402）连接，所述第三上连接块（409）与第三下连接块（509）间通过第三牵引绳（403）连接，所述第四上连接块（410）与第二下连接块（508）间通过第四牵引绳（404）连接，所述第五上连接块（411）与第一下连接块（507）间通过第五牵引绳（405）连接，所述提升缆索（412）经过定滑轮（413）、提升缆索连接块（414）缠绕于提升缆索卷轴（106）上，所述定滑轮（413）与提升缆索连接块（414）固接，所述松绳（416）两端缠绕于松绳卷轴（107）上。7.根据权利要求1所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述第一下部伸缩架（501）固接于气泵（105）上，所述第二下部伸缩架（502）在第一下部伸缩架（501）内部轨道上滑动，所述第三下部伸缩架（503）在第二下部伸缩架（502）内部轨道上滑
动，所述第四下部伸缩架（504）在第三下部伸缩架（503）内部轨道上滑动，所述第五下部伸缩架（505）在第四下部伸缩架（504）内部轨道上滑动，所述第六下部伸缩架（506）在第五下部伸缩架（505）内部轨道上滑动，所述第一下连接块（507）固接于第二下部伸缩架（502）上，所述第二下连接块（508）固接于第三下部伸缩架（503）上，所述第三下连接块（509）固接于第四下部伸缩架（504）上，所述第四下连接块（510）固接于第五下部伸缩架（505）上，所述第五下连接块（511）固接于第六下部伸缩架（506）上。8.根据权利要求2所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述上部伸缩支架（2）与充气横梁（4）间有垫板。9.根据权利要求3所述的一种火星探测车载气动可折展提升装置，其特征在于：所述第一移动轮（102）、第二移动轮（103）、第三移动轮（104）轮面设有多个平动滑轮。

技术总结
本发明属于深空探测技术领域，具体涉及一种火星探测车载气动可折展提升装置；本发明包括龙门架基座、上部伸缩支架、供电装置、充气横梁、下部伸缩支架；本发明采用气动对装置进行展开，大幅度减小了装置质量，利于火箭及探测器携带；通过上部与下部的伸展压缩支撑构造，不仅提高了装置提升重物时的稳定性，同时使装置在收拢姿态下的体积进一步压缩；采用太阳能板进行供电，无需外接电源，减少了探测器的能源消耗。源消耗。源消耗。


技术研发人员：蒲志新 沙志伟 李宝龙
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/6/7