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畢業設計作品介紹

此作品為一款支持兩人使用的，能夠移動居住一周左右的小型加壓月球車，通過對月球車上機組成員工作及生活的行為進行研究分析，優化月球車外觀形態及內部布局，從而提升機組成員工作效率與生活體驗。

加壓月球車效果圖

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設計構思

在未來登陸月球并開展科學探索的過程中，載人月球車是擴大航天員的活動范圍、減小航天員體力消耗最有效的探測工具。而相較于傳統的非加壓月球車，加壓月球車不僅是一種移動工具，還可以為長期遠離大本營的宇航員提供一個暫時的住所，從而提高機組成員艙外活動的生產力，并提供比非加壓月球車更大的探索范圍。然而目前國內外的對加壓月球車的設計較為概念，且重點仍放在其機械性能上，對其內部機組人員的生活及工作體驗方面的研究尚少。

該設計的重點為優化機組人員的生活及工作體驗，因此需要通過對機組成員的行為動作及心理狀態做好充分的研究，深入了解目前國內外相關設計案列，探究目前加壓月球車在機組人員各方面存在的問題并提出相應建議對策，并在有限的空間內對月球車外觀、內部空間布局、各部分功能設施形態、加壓艙進出方式以及與外界環境及其他設施交互方面做出優化設計，探究出提升機組成員生活及工作體驗的加壓月球車概念設計。

對月球車內機組成員行為的研究

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設計深入

首先對各行為在限定的空間中行為建模模擬，推敲各部分的空間尺度與組合關系，進行一些情景的預設來幫助探究空間布局的可能性。

建模模擬各行為尺度

然后通過建模模擬推敲等方法驗證設計原型在空間尺度與人機交互方面的可行性后，敲定最后尺寸與布局，結合統一的語言風格，繪制方案的草圖。并將平面的草圖轉化為3D的草模型，在立體空間內推敲各部分細節的尺寸與連接形態，并完善初步的空間氛圍。

草圖繪制

草模搭建

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設計產出

經過多次優化與迭代后，明確了最終的概念形態，并通過數字建模渲染以及實體模型制作來呈現：外觀整體造型多以直線幾何構成，減少機械結構外露以避免月表塵土的侵蝕。色調以黑白灰為主，單一純色為輔，表面增添適當帶有標識性的涂裝。前側駕駛艙采用懸臂式設計，視窗采用小面積的三角形構成，駕駛位斜下方也增添視窗方便機組成員駕駛時能夠近距離觀察到月表地形。后側EVA服室連接艙內防護服端口，可伸縮防護罩可以保護防護服避免收到灰塵及輻射的影響，最后端樓梯方便機組成員在穿著防護服后由月球車移動至月球表面。駕駛艙上方為衛星通訊設備，使機組成員與地球上的控制中心保持聯系，周圍配備了探照燈使行駛途中可以更加清晰看到周圍環境；月球車上端兩側增加可折疊的柔性太陽能板，加壓艙主體左側為對接窗口，右側為外置能源箱。

月球車外觀概念渲染圖

后側防護罩概念圖

月球車尺寸圖

內部各設施尺寸形態符合人機工學，在有限空間內盡可能提高機組成員舒適度，同時需考慮在月表低重力環境對機組成員行為動作的影響，如在合適位置增添扶手。內部整體環境氛圍保持簡約整潔同時有一定的秩序性，減少各設施機械結構的外露與有安全隱患的銳角邊。為減緩機組成員的孤獨感及其他心理問題以營造更加舒適的環境體驗，可以適當提升光源色溫，并通過溫度、光照的調節模仿地球上的晝夜變化；除此之外，可以設置一些引導光帶來保證較暗情況下艙內的安全性。

月球車內部概念渲染圖

內部設施渲染圖

駕駛艙內部渲染圖

內部空間照明效果

實體模型采用了剖面的展現形式，外殼部分聯系工廠進行了加工處理；內部設施先進行分件與3D打印，然后進行了涂裝與組合；隨后進行了燈光線路的設計與制作，最后制作了月表模型作為環境展示。

模型制作

模型效果

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作者致謝

感謝在畢業設計創作的過程中我的導師馬賽教授給予我的諸多幫助，也感謝其他老師與同學給予我的寶貴意見，以及感謝我的父母、親人、朋友提供支持。

資料提供 | 張月吉

圖文編輯 | 羅雪輝 張雪瑩

審核 | 王曉昕