火星环境探测车结构设计-开题报告.doc

1、开题报告1毕业设计的主要内容、重点和难点等火星是太阳系中除地球外唯一有可能进化出生命的行星,是人类在太阳系中有希望在不久的将来实现登陆、行走并以传统方式进行探索的唯一颗行星。火星也是唯一可能被地球化而成为类似于地球的行星。然而我们尚不具备将人送上火星的能力。首先也是最重要的原因在于我们探索火星的历史记录不容乐观；其次是成本，目前将一公斤重的机器人送上火星需要花费约五十万美元的设计和发射费用，而机器人不需要考虑复杂的生命保障系统，也不用担心返回的问题这将为飞行任务节省很大的重量，另外，机器人不需要在火星表面软着陆；第三个原因来自工程上的挑战。综合以上原因，人类近期还不会将人送上火星。但是我们仍然

2、可以用机器人来代替作业，让我们进一步了解火星。火星探测车（MER）机器人就是这种思路的体现。本次火星车的结构设计内容，为设计满足火星车环境探测包括行走、避障、钻探等功能需求，进行受力计算，设计出合理的部件结构。内容：1. 分析火星环境探测车的功能需求及应用特点，完成探测车的整体结构规划和设计。2. 探测车的行走功能，能在凸凹不平/类似戈壁的地域行走，能翻越高度、宽度小于0.3m的沟坎3. 钻探功能：能够钻探火星表面以下1m深处的状况。4. 进行必要的受力计算，详细设计出主要部件的结构。5. 三维数字模拟设计样机，并通过运动仿真关键装置来验证该装置设计方案的合理性。重点：1. 整个装置结构合理、

3、易于制造、应用三维软件模拟出产品样机；2. 月球车的外形尺寸不大于1000mm*800mm*600mm。重量不大于200kg；3. 行走、避障、钻探等功能的实现；4. 三维数字模拟设计样机，并通过运动仿真关键装置来验证该装置设计方案的合理性。难点：1、 火星车结构要小体积低质量、低功耗结构可靠、有高度自适应性和容错性；2、 结构的合理性以及受力分析；3、 在三维数字模拟设计平台上装置模型的建立及仿真判断合理性。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）准备情况:通过查阅相关的文献，了解火星探测车的背景和现状，尤其是分析现有已成功研制的火星车的结构特点。学会基本的三维软件设计

4、平台的使用，及相应的仿真、分析方式与方法。虽然毕设题目有一定的难度，通过近段时间的了解文献，还是攻克了不少难点，随着了解的深入，相信可以达到毕设的要求。文献资料：列出至少5篇以上的参考文献，提供1篇以上的外文参考文献（不包括学生用的教材）。序号放在方括号中。1 杨叔子，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，200235-172.2 2Yeong-Maw Hwang,Taylan Altan.Finite element analysis of tube hydroforming process in a rectangular dieJ.Finite element in Analysi

5、s and Design, 2003, 39 (11): 1071-1082.3 (美) Neil Sclate, Nicholas P.Chironis 编 邹平 译. 机械设计实用机构与装置图册M. 北京：机械工业出版社，2002105-214.4 机械设计手册编委会.机械设计手册 机架、箱体及导轨M北京：机械工业出版社，200711-222.5 詹迪维SolidWorks产品设计实例精解M北京：机械工业出版社，200875-268.6 袁剑雄 李晨霞. 机械结构设计禁忌M. 机械工业出版社，200883-192.7 廖念钊. SolidWorks基础教程:工程图M. 北京：机械工业出版社

6、，200827-241.8 吴宗泽.机械设计师手册M. 北京：机械工业出版社，200853-185.9 机械设计手册编委会. 机械设计手册单行本造型设计和人机工程M. 北京：机械工业出版社，200723-102.10 Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research J, 2001, 39(14): 310

7、9-3126. 现有设备：计算机一台和SolidWorks、UG、AutoCAD等相关设计软件。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料实施方案:对整个毕设的思路、流程有所了解，收集关于火星探测车的相关资料；确定火星车结构的设计方案。学会使用三维数字模拟设计平台软件，对火星车零部件结构进行设计并装配，进行仿真分析装置合理性，进而完善装置的设计。完成一份两万字左右的毕业论文，以及相关的图和程序及答辩前准备。实施计划：1、 3.01-3.10 完成4万字符的相关英文资料翻译及开题报告并提交；2、 3.11-3.15 了解毕设的内容和方向，查阅Solidworks教学资料进行学习；从网上及

8、其它可利用的资源上收集有关的毕设资料，为后期冲刺做好准备；3、 3.16-4.10 收集尽可能多的相关资料，确定结构设计方案；4、 4.10-4.25 完成火星环境探测车参数化的设计；5、 4.26-5.15 对设计出的模型进行仿真判断设计合理性，并修改完善设计；6、 5.16-5.31 完成毕业论文，做好答辩前的准备。所提交的资料：1、 二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要；2、与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）；3、绘制装配图A0图纸一张，主要零部件图A3图纸；指导教师意见指导教师（签字）： 年月日开题小组意见开题小组组长（签字）：年月日 院（系、部）意见主管院长（系、部主任）签字： 年月日- 4 -