2024毕设故事 | 张月吉《优化机组人员体验的加压月球车概念设计》

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毕业设计作品介绍

此作品为一款支持两人使用的，能够移动居住一周左右的小型加压月球车，通过对月球车上机组成员工作及生活的行为进行研究分析，优化月球车外观形态及内部布局，从而提升机组成员工作效率与生活体验。

加压月球车效果图

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设计构思

在未来登陆月球并开展科学探索的过程中，载人月球车是扩大航天员的活动范围、减小航天员体力消耗最有效的探测工具。而相较于传统的非加压月球车，加压月球车不仅是一种移动工具，还可以为长期远离大本营的宇航员提供一个暂时的住所，从而提高机组成员舱外活动的生产力，并提供比非加压月球车更大的探索范围。然而目前国内外的对加压月球车的设计较为概念，且重点仍放在其机械性能上，对其内部机组人员的生活及工作体验方面的研究尚少。

该设计的重点为优化机组人员的生活及工作体验，因此需要通过对机组成员的行为动作及心理状态做好充分的研究，深入了解目前国内外相关设计案列，探究目前加压月球车在机组人员各方面存在的问题并提出相应建议对策，并在有限的空间内对月球车外观、内部空间布局、各部分功能设施形态、加压舱进出方式以及与外界环境及其他设施交互方面做出优化设计，探究出提升机组成员生活及工作体验的加压月球车概念设计。

对月球车内机组成员行为的研究

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设计深入

首先对各行为在限定的空间中行为建模模拟，推敲各部分的空间尺度与组合关系，进行一些情景的预设来帮助探究空间布局的可能性。

建模模拟各行为尺度

然后通过建模模拟推敲等方法验证设计原型在空间尺度与人机交互方面的可行性后，敲定最后尺寸与布局，结合统一的语言风格，绘制方案的草图。并将平面的草图转化为3D的草模型，在立体空间内推敲各部分细节的尺寸与连接形态，并完善初步的空间氛围。

草图绘制

草模搭建

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设计产出

经过多次优化与迭代后，明确了最终的概念形态，并通过数字建模渲染以及实体模型制作来呈现：外观整体造型多以直线几何构成，减少机械结构外露以避免月表尘土的侵蚀。色调以黑白灰为主，单一纯色为辅，表面增添适当带有标识性的涂装。前侧驾驶舱采用悬臂式设计，视窗采用小面积的三角形构成，驾驶位斜下方也增添视窗方便机组成员驾驶时能够近距离观察到月表地形。后侧EVA服室连接舱内防护服端口，可伸缩防护罩可以保护防护服避免收到灰尘及辐射的影响，最后端楼梯方便机组成员在穿着防护服后由月球车移动至月球表面。驾澳门王中王100期期准：驶舱上方为卫星通讯设备，使机组成员与地球上的控制中心保持联系，周围配备了探照灯使行驶途中可以更加清晰看到周围环境；月球车上端两侧增加可折叠的柔性太阳能板，加压舱主体左侧为对接窗口，右侧为外置能源箱。

月球车外观概念渲染图

后侧防护罩概念图

月球车尺寸图

内部各设施尺寸形态符合人机工学，在有限空间内尽可能提高机组成员舒适度，同时需考虑在月表低重力环境对机组成员行为动作的影响，如在合适位置增添扶手。内部整体环境氛围保持简约整洁同时有一定的秩序性，减少各设施机械结构的外露与有安全隐患的锐角边。为减缓机组成员的孤独感及其他心理问题以营造更加舒适的环境体验，可以适当提升光源色温，并通过温度、光照的调节模仿地球上的昼夜变化；除此之外，可以设置一些引导光带来保证较暗情况下舱内的安全性。

月球车内部概念渲染图

内部设施渲染图

驾驶舱内部渲染图

内部空间照明效果

实体模型采用了剖面的展现形式，外壳部分联系工厂进行了加工处理；内部设施先进行分件与3D打印，然后进行了涂装与组合；随后进行了灯光线路的设计与制作，最后制作了月表模型作为环境展示。

模型制作

模型效果

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作者致谢

感谢在毕业设计创作的过程中我的导师马赛教授给予我的诸多帮助，也感谢其他老师与同学给予我的宝贵意见，以及感谢我的父母、亲人、朋友提供支持。

资料提供 | 张月吉

图文编辑 | 罗雪辉 张雪莹

审核 | 王晓昕

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