太空探索車製作班

太空探索車製作班

火星探測車對科學研究有重大的貢獻,科學家以遙距方式控制火星車運作,並收集研究數據。為增加學生對太空探索的認知,Decatron提供太空探索車製作班的教學支援,我們參考 NASA Open Source Mars Rover設計月球登陸車,月球登陸車用於在地面崎嶇不平的月球表面上收集樣本。


我們以美國太空總署的火星探測車為原型,為小學、中學及大專院校提供不同程度的課程。同學在課程中可學習機械結構和相關編程,所學的理論及成品亦可用於火星探測車比賽,有助學生增廣見聞,讓同學與未來的太空產業接軌。


課程特色


- 增強學生對太空探索的認知:火星車的特點、運作原理及用途

- 學習機械工程相關的原理

- 學習簡易編程

以美國太空總署(NASA)的火星探測車為原型:有助學生認識火星探測車收集數據的過程


課程內容


1. 學習機械車結構

2. 學習編程月球登陸車所設立的維生系統,包括光度、溫度、距離及金屬

3. 安裝各種車身配件學習機械人製作



製作班流程


1. 教授基礎理論:簡述火星探索的歷史進程、火星探測車的特色及用途等。


Decatron為各種教育機構提供火星探測車體驗班,有助提升學生對太空探索及編程的認知

上圖為2003年美國太空總署(NASA)火星探測計劃使用的火星車:勇氣號(Spirit, MER-A)及機遇號(Opportunity, MER-B)


2. 組裝火星探測車部件

Decatron為各種教育機構提供火星探測車體驗班,有助提升學生對太空探索及編程的認知


3. 使用編程軟件進行簡易編程,控制火星探測車的速度、方向及移動幅度



月球登陸車整體設計(機械部份)

月球登陸車具備地形匹配能力,適合於月面山坡、溝壑等複雜地形,能夠滿足良好的動力性、通過性、舒適性以及高穩定性等性能要求。


月球車機械部份採用以下特色設計:

  • PID Controller 馬達
  • Ackerman steering 車輪轉向
  • Rocker-Bogie Suspension和Differential Pivot懸掛系統, 讓月球車的6個輪子能夠盡量緊貼地面,提升牽引力,並能夠 讓車子跨過比車輪高兩倍的障礙物


月球登陸車整體設計(電子部份)

月球登陸車具備地形匹配能力,適合於月面山坡、溝壑等複雜地形,能夠滿足良好的動力性、通過性、舒適性以及高穩定性等性能要求。


月球車電子部份採用以下組件:

  • 訂製化PCB一塊
  • Raspberry Pi 3b+ 一塊
  • 5組Roboclaw Motor controller
  • Arduino UNO 兩塊(分別控制機械臂,和各種感應器和LED顯示屏)


月球登陸車‒自動伸縮太陽能板裝置

月球車配有可伸縮的太陽能板,白天發電時展開,夜晚則收起 來。這種“包裹式睡眠”能保證儀器不會失溫,並且有剩餘的電力 在月球上的第二天早晨“自主醒來”,展開太陽能帆板迎接新一天的陽光。


太陽能板裝置包括以下組件:

  • 太陽能板(5V輸出)
  • 能源管理裝置(Power manager)
  • 鋰電池(3.7V 後備能源)


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