可缩放式竞赛用龙门支撑行走装置结构

这套轮式龙门支撑结构最初面向深空探测配套作业场景开发，核心适配登月平台、登月舱周边的辅助作业需求，可在低重力、高平整度的硬质星表环境完成跨舱段的临时支撑、设备转运辅助、作业点位覆盖等任务。整体采用1:5的基准比例完成三维结构设计，所有连接点位、轮组安装位、弧形臂铰接点都预留了尺寸缩放调整余量，可根据实际搭载的作业平台尺寸、目标载荷重量、作业覆盖半径需求做等比例参数调整，不会因为缩放改变结构的受力传递路径与运动逻辑。

结构主体采用对称式双弧形臂布局，主弧形臂采用分段铰接的模块化设计，每一段弧形臂节都通过嵌入式铰接销连接，非作业状态下可沿螺旋轨迹向内收拢，整体收拢形态类似蜗牛壳的螺旋结构，收拢后整体外轮廓尺寸可压缩至展开状态的35%，大幅降低转运过程中的空间占用，适配运载舱的有限装载空间。展开过程无需额外辅助吊装设备，依靠底部四个轮组的差速移动即可带动弧形臂逐节展开，先完成内侧螺旋段的舒展定位，再逐段释放外侧弧形臂节，最终形成稳定的拱形龙门支撑框架，展开后的拱形内净空可完全覆盖常规登月舱的上部作业区域，支撑臂上预留的通用安装槽可搭载检测设备、采样机械臂、临时防护盖板等不同作业模块，满足不同场景的作业需求。

底部行走单元采用四组独立驱动的轮组结构，每个轮组都集成了独立的驱动单元与转向铰接结构，可实现整机的原地转向、横向平移、斜向行走等多维度移动动作，轮面采用宽幅防滑纹路设计，可适配星表的浮尘覆盖硬质路面，避免作业过程中出现打滑偏移。每个轮组与弧形臂的连接位置都设置了缓冲阻尼模块，可抵消移动过程中产生的振动，保证上部支撑结构的稳定性，同时在静态支撑作业时，阻尼模块可切换至锁止状态，配合轮组自带的驻车结构，让整机形成稳定的刚性支撑平台，可承受上部搭载设备的作业载荷，不会出现结构形变或位移。

中间配套的箱体式基座是整套结构的控制与能源核心，内部预留了控制模块、能源模块的安装空间，基座顶面设置了快装接口，可快速对接不同的功能模块，基座与两侧弧形臂之间设置了可伸缩的定位拉杆，在弧形臂完全展开后，拉杆可自动锁止，将两侧弧形臂与基座形成刚性三角支撑结构，抵消弧形臂承载后产生的向内挤压力，提升整体结构的抗载荷能力。整套结构的所有铰接点都采用了自润滑耐磨衬套设计，可在无日常维护的状态下完成多次收拢展开动作循环，适配深空探测场景下维护条件有限的使用需求。

在结构设计过程中，优先考虑了轻量化与结构强度的平衡，所有弧形臂节都采用镂空加筋的结构设计，在保证截面抗弯强度的前提下尽可能降低结构自重，轮组的支撑支架采用一体化铣削成型结构，减少连接紧固件的数量，降低结构故障概率。安装边界方面，收拢状态下整机的最大外轮廓尺寸可适配直径2米以内的运载舱装载空间，展开后龙门的内跨距可根据缩放比例调整至3-8米范围，满足不同尺寸作业对象的覆盖需求，轮组的接地比压经过优化设计，不会对星表的脆弱表层结构造成过度碾压破坏，同时整机的重心始终控制在四个轮组的支撑边界以内，即使在15度的倾斜路面上也不会出现倾翻风险。

除了深空探测场景外，这套结构经过小幅调整后也可适配地面的小型场馆临时搭建、户外作业临时支撑、狭小空间内的设备吊装辅助等场景，只需将轮组更换为适配地面路况的橡胶轮胎，调整阻尼模块的参数即可满足地面使用需求，结构的模块化设计让不同场景的适配改型工作无需改动核心的弧形臂展开结构，可大幅缩短改型设计的周期，降低衍生型号的开发成本。