星球探测多轮足复合行走机构设计

这套轮足复合行走机构，主要面向地外天体表面探测作业场景设计，可适配月面、火星表面等非结构化复杂地形的移动需求，也可拓展用于灾后废墟搜救、极端地质环境勘探等地面特种作业场景。不同于常规轮式探测车的纯滚动行走逻辑，该机构将轮式移动的高效性与足式移动的高越障能力做了集成，在平坦硬质路面上可直接通过端部轮体实现高速滚动行进，能耗远低于纯足式行走结构；当遇到凸起岩石、凹陷坑洼、松散浮土坡等轮式结构难以通过的地形时，可通过摆臂的角度调整，将轮体作为足端着力点，配合多组摆臂的协同动作完成跨障、爬坡、脱困等动作，越障高度可达到轮体直径的1.2倍以上，远高于同轮径常规轮式底盘的越障上限。设计过程中优先考虑了极端环境下的结构可靠性，三组摆臂沿中心安装基座呈圆周均布，每个摆臂都配置独立的铰接转动副，可单独调整摆臂的抬升角度，单臂的角度调整范围覆盖从水平向下30度到竖直向上75度的区间，可根据地形实时调整各轮体的接地压力，避免单轮悬空打滑或者载荷过大导致结构损坏。中心基座预留了标准的设备安装法兰面，可直接搭载探测载荷、控制模块、能源组件等上层设备，安装边界的同轴度公差控制在0.1mm以内，保证上层设备安装后不会因行走振动出现松动偏移。摆臂主体采用变截面箱型结构设计，在保证铰接位置结构强度的前提下，尽可能降低臂体自身重量，减少行走过程中的惯量冲击；端部轮体采用深槽防滑齿形结构，在松散浮土地面的抓附力比光面轮提升40%以上，同时轮体与摆臂的连接位置配置了密封结构，可阻挡细尘进入转动副造成磨损。整套机构的重心始终控制在三组轮体构成的支撑三角形中心区域，即使在30度侧倾坡面上也不会发生倾覆，行走过程中各摆臂的动作通过运动学解算实现协同，不会出现动作干涉，可根据地形反馈自动调整摆臂姿态，无需人工手动干预即可完成复杂地形的自主通行。