北航“四轮月球车”国内独家首创

主持人：据说北航还专门准备了一块跟月壤一样的环境是吗？

丁水汀：是。这个还是一个初步，初步在什么地方呢？这个我们做了一个土潮实验台，模拟月壤的一些岩石的结构，美国拿撒也做过模拟月壤，我们这个模拟月壤实际上是初步的？为什么说它是初步的，它的真空环境我们没有模拟，低重力环境我们没有模拟。非常庞大的一个设备和大的投资，但是我们做了方案，整个方案，我们首先把土潮实验台建起来了，这个主要为了研究车轮和表面之间的力学关系，这些参数，从我的实验台上能够得到这个参数。这是仿真的基础，否则的话，地面和机器之间的作用和模型没有了，你的仿真就没有可依据的东西。

主持人：我们今天也准备了北航的月球车的两个方案，也是丁老师特别带过来和我们众多网友分享的，其中有一个方案从来没有在媒体上公布的。丁老师，我们先看四轮的还是先看六轮的？

丁水汀：先看四轮的。

主持人：咱们网友有眼福了，今天能够看到。

丁水汀：看看四轮的那个动画。

主持人：就是现在这个正在播放的。

丁水汀：这个方案是变径轮的方案，它的轮径是可以改变的，它的轮径能够改变，能够保持它工作状态的平衡。

主持人：刚才它的前轮会变小，后轮会变大。

丁水汀：这样的话，它就可以始终保持它的姿态，实际上有点类似于我把腿式的机器人和轮式的机器人组合起来了。你想一想，如果变径以后，整个轮圆变成离散的，如果再极限一点，实际上就是腿了。

主持人：我们可以继续看到这个画面，请工作人员切给我们网友看看。

（如视频所示）

丁水汀：它要爬斜面的时候，你会看到它的前轮会变小，后轮会变大。

主持人：这个都是它自己具有的一种智能？

丁水汀：我说智能化就是这个，这个不能靠地面的遥操作来解决这个问题。

主持人：可能中间有时差在里面？

丁水汀：一个是有时差，另外它首先靠对周围环境的自我感知，然后来自主规划路面。也就是说，我有这种优化。

主持人：现在还有旋转的能力。

丁水汀：原地的360度转向，这种也是自主，根据它的任务，它感知目前它所处的地形，然后进行分析，优化它的行进路径，这个避免很多问题。这只是它的一个方面。

主持人：至少在凹凸不平的月球表面，它的这种行进能够很平稳的通过。

丁水汀：对。这就是路径的智能化，月球车本身还有分析智能化，有些东西在现场具有分析功能。这就不是我们网友所说的玩具了，这是玩具做不到的，而且它这个要求轻量化，刚才大家看到了，这四轮的方案，它的折叠性非常好。我们叫压缩比，什么是压缩比呢？就是我发射的时候，它可以变成很小，上去以后它可以展开。

主持人：这个在以前，像美国和苏联他们发射的月球车，包括现在我们国内各个科研单位所制造的月球车里面，像这种变径技术应该是独此一家吗？

丁水汀：现在变径轮据我了解，是我们独有的一个技术。通过一个机构内外进行转差控制，准备实现这个功能。

主持人：那这个四轮的和六轮的，应该是六轮的在前面一点？

丁水汀：六轮是2003年火星探测的时候研制的，那个时候大量的借鉴运动学的资料，那是我们第一个，就是我们进入这个领域当时做的。当时做得非常快，四个月不到的时间，大家日月奋战，整个运动机构把它做出来了。但是做出来以后，我们就有认识了，实际上这个东西的核心还不在于运动机构本身，而在于一些非常关键的科学问题。

主持人：环境适应更关键。

丁水汀：所以后续这几年，我们就针对这些问题，我们一方面做这个机构验证平台，另一方面我们就对热控制，因为北航在航空发动机整个热控制这一块有它的优势，包括多物理场耦合下来做这些分析，这样才能把月球车的关键技术做一个分解。一个月球车这么复杂的一件事情，不是任何一家单位能够完全解决的，这是一个国家行为。北航实际上是乐于参与其中，把自己的优势的东西展示出来。你也不可能全部来做，所以我们做月球车的整个运动机构，整个设计同时在里面一些非常关键的核心的问题做了一些先期研究。

主持人：这样的话，可能最终能够发射到月球上去的月球车应该是各个科研单位共同集中智慧做出来的？

丁水汀：我认为这是中国制造的一个东西。它一定是体现我们全国优势的科研力量了一个集体智慧。

网友：想请问一下丁老师，四轮的车子和六轮的车子有哪些方面的差别？谁的性能会更好一点？我们也可以请工作人员来看一下图片，找一下六轮的月球车？

丁水汀：六轮的，现在国内有几个单位都是六轮的方案，实际上六轮的方案是美国当时的探路者，它有很多优势，评判这两个方案哪一个更好。

主持人：这个应该是六轮的。（如视频所示）

丁水汀：这个还不能称为六轮的，这是我们的第二个方案，我们北航一共做了两个方案，刚才那个四轮方案是我们第一个方案，这是一个六足的。

主持人：能够步行的月球车。是不是跟人走路一样？就跟昆虫爬一样的？

丁水汀：是这样的。

主持人：还有这个两轮的呢？（如视频所示）

丁水汀：这个也是四轮。从这面看过去，这边两个轮子，这边两个轮子，这个就是刚才大家看的那个动画的方案。我们现在这个已经完全大家看的这个效果图，这个可能在年底这个方案就能够展示了，就可以看到这个方案了。刚才那个动画模拟的就是它整个运动过程。刚才那个六足的越障能力确实是很好的，但是月壤本身是很松软的，它的单脚的比压力太高，我们先做了这个方案，然后我们马上做那个轮式方案，把轮式方案和腿式方案结合一下，就变成了既有能够在松软土壤行进的能力，同时遇到障碍物的时候又能够变直径。从我们北航自己评价这两个方案，我们感觉到变径轮方案的各方面的综合能力可能会有一些优势。现在我们也在做仿真，来比较各种性能，所以在拿不准的时候，我们两个方案都做了，而且都做了实体模型。

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