大学火星车挑战赛(University Rover Challenge, 简称 URC)是全球规模最大、最负盛名的火星车机器人竞赛,每年吸引全球顶尖高校车队在犹他州沙漠中模拟真实的火星探测任务。在本期视频中,我们非常荣幸地展示了 CubeMars 赞助支持 的宾汉姆顿大学(Binghamton University)火星车团队,及其为 URC 2024 倾力打造的最新一代火星车——“Endurance”(耐力号)。
“Endurance” 搭载了 CubeMars 高性能驱动电机 构建其核心六轮驱动系统。凭借极其灵敏的操控性与强悍的越野性能,它成功征服了沙漠中的极限地形,展现了 CubeMars 动力方案在深空探测与极端越野场景下的卓越实力。
URC 赛事的任务清单(Task Event)涵盖了极端越野(Extreme Retrieval and Delivery)、设备维修等,这对火星车底盘提出了极其严苛的要求:
1. 复杂多变的非结构化地形:赛场模拟火星表面,布满松软沙地、巨石、深沟和陡坡。底盘必须具备极强的通过性,绝不能“陷车”或“托底”。
2. 大负载与高响应的矛盾:火星车需要搭载机械臂、科学仪器等重型有效载荷(Payload),同时在进行精准机械臂操作或紧急避障时,底盘又必须做到毫秒级的动力响应。
3. 严苛的空间与重量限制:赛事规则对整车尺寸和重量有严格限制,传统的“大电机+外置减速机”方案过于笨重,无法满足轻量化和高集成度的需求。
为了在 URC 2024 赛场上取得佳绩,宾汉姆顿大学团队为 "Endurance" 的六轮驱动系统选用了 CubeMars 高性能无刷电机。其在火星车底盘应用中的核心优势体现在:
高度集成设计,释放底盘宝贵空间: CubeMars 为该车队提供的电机方案,内部集成了 10:1 精密行星减速箱与高分辨率编码器。这种“电机+减速机+编码器”的高度一体化设计,彻底省去了外部传动机构和独立编码器的安装空间。它不仅大幅简化了轮毂/悬挂的机械结构,还有效降低了簧下质量,让 "Endurance" 的底盘更加紧凑、轻盈。
极致响应与强悍扭矩,征服 45° 陡坡: 得益于 10:1 减速箱的扭矩放大效应与 CubeMars 电机本身的优异电磁设计,"Endurance" 获得了极其灵敏的操控体验(Extremely responsive control)。在赛场上,这台六轮火星车不仅实现了高达 5 mph(约 8 km/h) 的最高行驶时速,更能轻松攀爬 45° 的极限陡坡,并稳稳跨越 12 英寸(约 30 cm)高的垂直障碍物,动力表现堪称惊艳。
精准闭环控制,保障六轮协同与操作稳定性: 内置的高精度编码器为底盘主控提供了实时的转子位置和速度反馈。配合 CubeMars 电机底层优秀的控制算法,"Endurance" 能够实现极其精准的六轮差速控制和滑转率调节。无论是在松软沙地中防止车轮空转下陷,还是在机械臂展开作业时保持车身的绝对稳定,这套驱动系统都提供了最坚实的动力保障。
通过本视频,您可以跟随宾汉姆顿大学团队的镜头,直观感受 "Endurance" 火星车的硬核实力:
极限越野特写:清晰展示 "Endurance" 在犹他州沙漠中攀爬 45° 陡坡、跨越巨石和深沟的震撼画面。
底盘动态解析:揭秘六轮驱动系统如何在复杂地形中协同工作,展现 CubeMars 电机带来的极致操控响应。
团队研发分享:聆听车队工程师分享他们的设计思路,以及 CubeMars 动力方案如何帮助他们突破性能瓶颈。
Q1:为什么火星车/越野底盘推荐使用带“行星减速箱”的集成电机?
A: 在越野和爬坡场景中,车轮需要极大的低速扭矩来克服阻力。如果直接使用直驱电机,为了达到足够的扭矩,电机体积和重量会变得极其庞大。采用内置行星减速箱(如 10:1 减速比)的集成电机,可以在保持电机本体小巧轻量的同时,成倍放大输出扭矩,完美平衡了“轻量化”与“大力量”的需求。
Q2:我们是高校机器人竞赛车队(如 URC, RoboMaster, FSAE),CubeMars 提供赞助或教育折扣吗?
A: 非常欢迎!CubeMars 始终致力于支持全球机器人学术界与高校车队的发展。针对各类高校机器人竞赛队伍及科研机构,我们提供专属的教育折扣与赞助合作计划。我们不仅提供高性价比的硬件,还可为车队提供技术支持。欢迎通过下方联系方式与我们团队洽谈赞助事宜。
无论是火星探测车,还是复杂地形的特种底盘,CubeMars 都能为您提供高功率密度、高集成度的微型驱动解决方案。
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