六轮摇臂式火星探测漫游车结构设计

该探测漫游车主要面向地外行星表面探测作业场景设计，可适配火星等类地行星的崎岖地表环境，承担行星表面地质勘察、环境数据采集、科学载荷搭载运输等核心作业任务，是行星探测工程中地表移动探测环节的核心承载平台。整体采用六轮独立摇臂式行走架构，该结构可在起伏落差较大的岩石、沙地、缓坡地形中始终保证所有车轮与地表有效接触，最大化降低单轮悬空打滑的概率，适配低重力、高粗糙度的行星地表通行需求。每一组行走轮都搭配独立的悬挂铰接结构，摇臂与主车体之间通过多自由度铰接副连接，可根据地表起伏自适应调整各轮的相对位置，在越障过程中可将车体的倾斜幅度控制在合理区间，保障车载探测仪器的工作稳定性。车体前部搭载可多维度转动的采样作业机构，集成了样本采集、研磨、初步分析的功能模块，可在行进过程中对地表岩土样本进行原位采集处理，无需额外搭载独立采样机械臂即可完成基础采样作业，有效压缩了整车的结构重量与空间占用。车体上部预留了标准化的科学载荷安装位，可根据不同探测任务需求搭载成像设备、环境监测传感器、成分分析仪器等不同功能的探测模块，安装接口采用通用化快装设计，可实现不同载荷的快速换装适配。整车的外形尺寸充分考虑了运载火箭整流罩的容纳边界，收拢状态下可完全适配运载舱的安装空间，入轨着陆后可直接展开进入工作状态，无需额外的复杂组装工序。行走轮采用大宽度深胎纹的弹性轮面设计，既可以在松软沙质地表提供足够的抓地力，也可在硬质岩石路面起到缓冲减震作用，轮体结构采用轻量化复合结构设计，在保证结构强度的前提下尽可能降低整车重量，适配地外探测任务的载荷重量限制。车体主框架采用分层式布局，底层为行走驱动与动力储能模块，中层为控制计算与通讯传输模块，上层为载荷安装与采样作业模块，各模块之间采用隔振连接结构，避免行走过程中的振动影响精密电子元件的正常工作。转向系统采用差速与独立转向结合的设计，既可以通过两侧车轮的转速差实现小半径转向，也可通过前轮组的独立偏转实现精准的方向调整，在狭窄的岩石缝隙区域也可灵活通行。