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>>“中华牌”月球车全貌
经过漫长的太空旅行，“嫦娥三号”终于到达了目的地。当我的私人座驾——“嫦娥三号”探测器下降到月球上空预定高度时，通过反推火箭缓冲的作用，在月面上徐徐降落，舱门打开，自动弹出斜梯。这时，月球车缓缓地驰出出舱门，滑下斜梯，便开始了激动人心的约会之旅……
“嫦娥三号”月球探测器发射升空，最令人瞩目的是它搭载的一部由我国自主研制的“中华牌”月球车。“月球车”全名为“月面巡视探测器”，是集航天系统工程和智能机器人为一体的航天器，能完成月球探测、考察、收集和样品分析等复杂任务。因此，它是“嫦娥三号”完成登月探测任务的主角。
至今，我国多所高校及科研院所已研制出了十几辆月球车，有独创的四轮三轴月球车，有性能优越的八轮月球车，它们历经了概念样机、原理样机和工程样机等3个阶段的科研攻关，通过5年多的实验论证，分别为月球车最终定型提供了多种技术支持和保障。
首度亮相的月球车
这个第一次踏上月球的“中华牌”月球车，是用于月球表面巡视探测的特殊航天器。它貌不惊人，酷似6个轮子上面装个“箱子”的普通机器人，“箱子”高约1.5米、长1.2米、宽0.8米，两侧分别有两扇能活动的太阳能板，中间有一个“桅杆”，上面有它的“眼睛”——相机。它只有一只机械臂，能做简单的探测活动。它自重120千克，可搭载20千克的仪器进行工作，设计寿命为3个月，可在月球上3千米范围内连续行走10千米，还能绕过障碍。它这次的活动将被视为我国第一次在月球上留下“足迹”。
别看“中华牌”月球车“相貌平平”，但功能强大。它采用的是“六轮摇臂式”行走机构，各轮子可分别适应不同高度，是一位“爬行高手”。在其桅杆上，除安装摄像头“眼晴”外，还有传感器、天线等多种探测、导航、通讯设备作耳目。它的那条机械臂，能在月壤、月岩中勘探取样，供现场检测。
月球车上有两个太阳能板，其中一个可自由旋转，随时寻找太阳位置，利用太阳能发电；另外一个则当作“被子”，盖在车身上减少热量散发。
考虑到地月之间相距38万千米，星际通讯约有3秒时滞，月球车只接受地面遥控是远远不够的，还要装备具备一定自主能力的机器人系统。比如，它可与地面人员共同通过直播式的镜头以及自主机器人系统，寻找行进路线，遇石躲开，遇坑避开，每一步都“三思而后行”。在10千米活动范围内，月球车将不时把全方位实时图像和勘测数据传回地球，供科学家们合成和分析。
高度智能的机器人
月球上的环境与地球完全不同。月球表面环境具有“三高”，即高真空、高辐射、高温差。因月球表面没有大气保护，太阳风、太阳耀斑等高能粒子直接辐射到月球表面，会对月球车部分高集成度微电子器件造成损害，而中华牌月球车身披“黄金甲”——全身镀金，可避免车箱体内的设施设备受到电磁波辐射而损坏。
月球表面大气稀薄，是超高真空状态，温度的高低完全取决于阳光。白昼凡是太阳照到的地方温度最高达127℃，背阴处的温度极低，到了夜间温度就降到零下183℃。除了制造月球车的材料必须保证可足以承受330℃左右的“冰火”温差考验外，“中华牌”还采取了诸多措施，有应对高温“大烤”的法宝。
一是为月球车打造的一套金银外衣。其中，金衣可以隔热，银衣可以散热，两者组成了一个天然的空调系统，使月球车能够在100℃高温环境中正常工作。
二是为月球车装上更加灵活的太阳翼。为了避开太阳直射，使太阳翼与太阳成30°夹角，而不是直接垂直于太阳光线，这样温度就会大大降低。同时，太阳翼帆板可以进行任意角度的旋转，以达到最佳的保护效果。而且车上有一套软件系统，在温度达到一定高度时，软件可以支持月球车让帆板停转，帆板温度就会降下来。
月球上的夜晚很长（相当于地球上的14天），又极度寒冷，月球车无法指望太阳能供电。过大的太阳翼帆板会加快月球车的热量损失，夜晚的月球车会自动收起“眼睛”和“手脚”，进入一种“冬眠”状态。待到太阳升起，气温回升，它又会“醒”过来，重新开始工作。在“长夜难熬”的月球上，月球车还要携带体积小、能量大的“核电池”。核电池又叫“放射性同位素电池”，它使用的燃料同美国登陆火星的“好奇号”探测器一样，是钚-238。钚-238的半衰期有80多年，足够使电池持续工作几十年。这种核电池可帮助月球车储备足够的能源来保温，并维持与地面的通讯。一块体积18立方毫米、重量160克的核电池若换成一块产生同样功率的化学电池，其重量将达到一个成人的体重。
在月球上，不少地方覆盖的“月壤”厚度达到5～6米，由大量细微颗粒组成，有些微粒还带有静电，它们会“钻入”月球车内部，甚至覆盖仪器设备。微粒对仪器设备的磨损，将影响月球车的工作效率以及数据分析的准确程度。
这些“月壤”的附着能力惊人，美国“阿波罗”飞船登月时，就遇到了“月壤”的问题，航天员甚至都找不到摄像电缆，因为电缆已经完全被“月壤”覆盖了。
“中华牌”月球车拥有3双眼睛，其前、后和顶端，各有一架双目立体相机。其中，位于车顶端的全局导航相机可以360度旋转。这三双“眼睛”能破“迷雾”观察到前方3米以内的地貌，进而自己编辑地图确定行进路线。而当前方遇到大于30度的斜坡、高于25厘米的石头、直径2米以上的月面撞击坑时，“眼睛”会在3米之外发出预警，指示月球车紧急绕行。
中华牌月球车可以实现自我导航、避障、定位、选择与确定行进路线等，“懂得”灵活展开机械臂引导适当的仪器开展工作，并最终把数据传输回地球。在它上面还安装了一台雷达装置，在高科技的“手脚”帮助下，可以在行走的同时探测到距离月球表面几百米深处的月球内部物质构造变化。此外，着陆器上还放置了7套仪器，其中包括一台天文望远镜，首次在月球上进行天文观测。
在月球的特殊环境条件下，要实现在月球表面一定区域范围内的巡视，就必须涉及移动、环境感知、路径规划、自主避障，以及遥分析、遥操作和虚拟现场等技术。因此，月面自动巡视的实现对人工智能、自动控制、机电一体化、遥科学、月面力学等有很大的带动作用。
月球上的“神行太保”
月球车的首要任务是在月球上巡视探测，就是在崎岖不平的月球表面行走。科学家已了解到，月球表面直径大于1千米的坑有33000多个，小的就更不计其数了，除了各种山坡，还有各种石块，陆面极其复杂。
月球上没有磁极，无法使用指南针，也不能依靠GPS定位系统，月球车很容易成“路盲”而“找不着北”。因此月球车要靠它的系统计算机指令认路行走，也就是通过摄像机采集来的图像，计算太阳高度角从而确定月球车的位置，这样月球车就知道自己该去往何处了。另外，根据摄像机采集而来的地面各种图像数据，系统会再进行三维重建和拼接，让月球车“脑子”里有一幅地形图，保证月球车遇到难以攀爬的障碍时会选择绕行，不会翻车。
月球重力只有地球的1/6，表面月壤又较为松软，温差跨度较大。月球车如何避免在这样的环境下沉降、翻车、被卡或者变形是首要问题。
月球车采用了独立驱动的“六轮摇臂式”行走系统，每个轮子都有自己独立的驱动系统，使它们可以自行调整高度，就好像人的各个关节，既能互相协助，又可以独立运动。它的最大特点是离开任意一个车轮，其余三个轮子都能形成稳定的支撑结构。除了可以预知月球上斜坡、台阶、壕沟、松软路面等的障碍外，月球车的车轮也别具特色，是在“腿”前部安装轮子，类似哪吒脚踩的风火轮。遇坡时，月球车可抬腿爬行，最高爬坡角度为30度，如遇特别艰难地段则会放弃攀爬改为绕行。
如果遇到美国“勇气号”火星车被卡在火星上那样的情况，月球车也可以自己把轮子前后左右转一转，把“前腿”抬起试着走出来。专家们还为月球车准备了多套自救措施，比如掉到沟里，轮腿复合式系统就可能伸开，试着爬上来。再加之月球车车轮花纹经过特殊处理，可避免沉降和翻车。
《水浒传》里有个叫戴宗的人物，外号为“神行太保”，他学得道术，把4只甲马拴在两条腿上，就能日行八百里为宋江送信。现如今，月球车上装备这些高科技，成了环境凶险的月球上的“神行太保”。
经过漫长的太空旅行，“嫦娥三号”终于到达了目的地。当我的私人座驾——“嫦娥三号”探测器下降到月球上空预定高度时，通过反推火箭缓冲的作用，在月面上徐徐降落，舱门打开，自动弹出斜梯。这时，月球车缓缓地驰出出舱门，滑下斜梯，便开始了激动人心的约会之旅……
“嫦娥三号”月球探测器发射升空，最令人瞩目的是它搭载的一部由我国自主研制的“中华牌”月球车。“月球车”全名为“月面巡视探测器”，是集航天系统工程和智能机器人为一体的航天器，能完成月球探测、考察、收集和样品分析等复杂任务。因此，它是“嫦娥三号”完成登月探测任务的主角。
至今，我国多所高校及科研院所已研制出了十几辆月球车，有独创的四轮三轴月球车，有性能优越的八轮月球车，它们历经了概念样机、原理样机和工程样机等3个阶段的科研攻关，通过5年多的实验论证，分别为月球车最终定型提供了多种技术支持和保障。
首度亮相的月球车
这个第一次踏上月球的“中华牌”月球车，是用于月球表面巡视探测的特殊航天器。它貌不惊人，酷似6个轮子上面装个“箱子”的普通机器人，“箱子”高约1.5米、长1.2米、宽0.8米，两侧分别有两扇能活动的太阳能板，中间有一个“桅杆”，上面有它的“眼睛”——相机。它只有一只机械臂，能做简单的探测活动。它自重120千克，可搭载20千克的仪器进行工作，设计寿命为3个月，可在月球上3千米范围内连续行走10千米，还能绕过障碍。它这次的活动将被视为我国第一次在月球上留下“足迹”。
别看“中华牌”月球车“相貌平平”，但功能强大。它采用的是“六轮摇臂式”行走机构，各轮子可分别适应不同高度，是一位“爬行高手”。在其桅杆上，除安装摄像头“眼晴”外，还有传感器、天线等多种探测、导航、通讯设备作耳目。它的那条机械臂，能在月壤、月岩中勘探取样，供现场检测。
月球车上有两个太阳能板，其中一个可自由旋转，随时寻找太阳位置，利用太阳能发电；另外一个则当作“被子”，盖在车身上减少热量散发。
考虑到地月之间相距38万千米，星际通讯约有3秒时滞，月球车只接受地面遥控是远远不够的，还要装备具备一定自主能力的机器人系统。比如，它可与地面人员共同通过直播式的镜头以及自主机器人系统，寻找行进路线，遇石躲开，遇坑避开，每一步都“三思而后行”。在10千米活动范围内，月球车将不时把全方位实时图像和勘测数据传回地球，供科学家们合成和分析。
高度智能的机器人
月球上的环境与地球完全不同。月球表面环境具有“三高”，即高真空、高辐射、高温差。因月球表面没有大气保护，太阳风、太阳耀斑等高能粒子直接辐射到月球表面，会对月球车部分高集成度微电子器件造成损害，而中华牌月球车身披“黄金甲”——全身镀金，可避免车箱体内的设施设备受到电磁波辐射而损坏。
月球表面大气稀薄，是超高真空状态，温度的高低完全取决于阳光。白昼凡是太阳照到的地方温度最高达127℃，背阴处的温度极低，到了夜间温度就降到零下183℃。除了制造月球车的材料必须保证可足以承受330℃左右的“冰火”温差考验外，“中华牌”还采取了诸多措施，有应对高温“大烤”的法宝。
一是为月球车打造的一套金银外衣。其中，金衣可以隔热，银衣可以散热，两者组成了一个天然的空调系统，使月球车能够在100℃高温环境中正常工作。
二是为月球车装上更加灵活的太阳翼。为了避开太阳直射，使太阳翼与太阳成30°夹角，而不是直接垂直于太阳光线，这样温度就会大大降低。同时，太阳翼帆板可以进行任意角度的旋转，以达到最佳的保护效果。而且车上有一套软件系统，在温度达到一定高度时，软件可以支持月球车让帆板停转，帆板温度就会降下来。
月球上的夜晚很长（相当于地球上的14天），又极度寒冷，月球车无法指望太阳能供电。过大的太阳翼帆板会加快月球车的热量损失，夜晚的月球车会自动收起“眼睛”和“手脚”，进入一种“冬眠”状态。待到太阳升起，气温回升，它又会“醒”过来，重新开始工作。在“长夜难熬”的月球上，月球车还要携带体积小、能量大的“核电池”。核电池又叫“放射性同位素电池”，它使用的燃料同美国登陆火星的“好奇号”探测器一样，是钚-238。钚-238的半衰期有80多年，足够使电池持续工作几十年。这种核电池可帮助月球车储备足够的能源来保温，并维持与地面的通讯。一块体积18立方毫米、重量160克的核电池若换成一块产生同样功率的化学电池，其重量将达到一个成人的体重。
在月球上，不少地方覆盖的“月壤”厚度达到5～6米，由大量细微颗粒组成，有些微粒还带有静电，它们会“钻入”月球车内部，甚至覆盖仪器设备。微粒对仪器设备的磨损，将影响月球车的工作效率以及数据分析的准确程度。
这些“月壤”的附着能力惊人，美国“阿波罗”飞船登月时，就遇到了“月壤”的问题，航天员甚至都找不到摄像电缆，因为电缆已经完全被“月壤”覆盖了。
“中华牌”月球车拥有3双眼睛，其前、后和顶端，各有一架双目立体相机。其中，位于车顶端的全局导航相机可以360度旋转。这三双“眼睛”能破“迷雾”观察到前方3米以内的地貌，进而自己编辑地图确定行进路线。而当前方遇到大于30度的斜坡、高于25厘米的石头、直径2米以上的月面撞击坑时，“眼睛”会在3米之外发出预警，指示月球车紧急绕行。
中华牌月球车可以实现自我导航、避障、定位、选择与确定行进路线等，“懂得”灵活展开机械臂引导适当的仪器开展工作，并最终把数据传输回地球。在它上面还安装了一台雷达装置，在高科技的“手脚”帮助下，可以在行走的同时探测到距离月球表面几百米深处的月球内部物质构造变化。此外，着陆器上还放置了7套仪器，其中包括一台天文望远镜，首次在月球上进行天文观测。
在月球的特殊环境条件下，要实现在月球表面一定区域范围内的巡视，就必须涉及移动、环境感知、路径规划、自主避障，以及遥分析、遥操作和虚拟现场等技术。因此，月面自动巡视的实现对人工智能、自动控制、机电一体化、遥科学、月面力学等有很大的带动作用。
月球上的“神行太保”
月球车的首要任务是在月球上巡视探测，就是在崎岖不平的月球表面行走。科学家已了解到，月球表面直径大于1千米的坑有33000多个，小的就更不计其数了，除了各种山坡，还有各种石块，陆面极其复杂。
月球上没有磁极，无法使用指南针，也不能依靠GPS定位系统，月球车很容易成“路盲”而“找不着北”。因此月球车要靠它的系统计算机指令认路行走，也就是通过摄像机采集来的图像，计算太阳高度角从而确定月球车的位置，这样月球车就知道自己该去往何处了。另外，根据摄像机采集而来的地面各种图像数据，系统会再进行三维重建和拼接，让月球车“脑子”里有一幅地形图，保证月球车遇到难以攀爬的障碍时会选择绕行，不会翻车。
月球重力只有地球的1/6，表面月壤又较为松软，温差跨度较大。月球车如何避免在这样的环境下沉降、翻车、被卡或者变形是首要问题。
月球车采用了独立驱动的“六轮摇臂式”行走系统，每个轮子都有自己独立的驱动系统，使它们可以自行调整高度，就好像人的各个关节，既能互相协助，又可以独立运动。它的最大特点是离开任意一个车轮，其余三个轮子都能形成稳定的支撑结构。除了可以预知月球上斜坡、台阶、壕沟、松软路面等的障碍外，月球车的车轮也别具特色，是在“腿”前部安装轮子，类似哪吒脚踩的风火轮。遇坡时，月球车可抬腿爬行，最高爬坡角度为30度，如遇特别艰难地段则会放弃攀爬改为绕行。
如果遇到美国“勇气号”火星车被卡在火星上那样的情况，月球车也可以自己把轮子前后左右转一转，把“前腿”抬起试着走出来。专家们还为月球车准备了多套自救措施，比如掉到沟里，轮腿复合式系统就可能伸开，试着爬上来。再加之月球车车轮花纹经过特殊处理，可避免沉降和翻车。
《水浒传》里有个叫戴宗的人物，外号为“神行太保”，他学得道术，把4只甲马拴在两条腿上，就能日行八百里为宋江送信。现如今，月球车上装备这些高科技，成了环境凶险的月球上的“神行太保”。