多轮足复合式星球探测漫游车结构设计

这款轮足复合式移动探测平台，主要面向地外天体表面巡视探测场景设计，兼顾轮式移动的高效性与足式结构的越障能力，可适配复杂崎岖的非结构化地形，在星球表面的陨石坑边缘、岩石密布区域、松软风化层覆盖地带都能保持稳定的移动姿态。从结构布局来看，整车采用四组轮足一体化支腿作为行走机构，每条支腿都设置了多段铰接转动副，可独立完成抬升、下落、摆动动作，配合轮端的独立驱动，既可以在平整硬质路面采用四轮滚动模式快速行进，降低行进过程中的能耗，也能在遇到凸起障碍、沟壑地形时，通过支腿的关节调整抬起对应车轮，完成跨步越障动作，越障高度可达到轮径的1.2倍以上，远高于传统固定悬架轮式探测车的越障上限。

车身主体采用分层式承载结构，下层为动力与走线集成舱，将驱动模块、关节传动件、线束排布都整合在舱体内部，避免外露结构在行进过程中被岩石剐蹭，或是被星表浮尘侵入传动间隙；上层为设备搭载平台，预留了多组标准化安装接口，可根据探测任务需求搭载不同的载荷模块，比如图中展示的高增益定向通讯天线、太阳能帆板安装位、多光谱探测设备安装面，平台的安装平面保持水平基准，在支腿调整姿态的过程中，可通过关节联动补偿始终维持上层平台的水平度，保证搭载的探测设备、通讯天线的工作姿态不受地形坡度影响。

轮端采用了镂空辐条式的弹性轮结构，轮面没有设置传统的充气轮胎，而是采用一体化的辐条形变来吸收行进过程中的冲击，这种设计既避免了充气结构在真空、极端温差环境下的失效风险，也能通过辐条的弹性变形增大轮面与松软星壤的接触面积，降低接地比压，减少在浮土区域的沉陷风险，轮缘处设置的凸起结构可在岩石坡面提供足够的抓附力，避免爬坡过程中出现打滑。

在设计过程中，首先要约束的是整车的外包络尺寸，要考虑运载火箭整流罩的内部容纳边界，整车在收拢状态下的支腿可向内折叠，将整体宽度压缩至展开状态的60%，降低发射阶段的占用空间，入舱着陆后可自动展开支腿完成姿态初始化。支腿的关节传动采用模块化设计，每个转动关节都集成了位置反馈元件，可实时反馈关节角度，配合车身搭载的姿态传感器，实时调整各支腿的伸出长度，在坡度不超过30度的斜坡上可保持车身稳定，不会发生侧翻。

考虑到星表环境的温差范围极大，所有结构件的材料选型都匹配了宽温域的工作要求，传动副的间隙设计也预留了温度形变的补偿量，避免极端低温下结构件收缩导致关节卡滞。车身的整体重心被刻意压低，核心的配重模块都布置在下层舱体靠近底盘的位置，进一步提升行进过程中的稳定性，即使单轮抬升越障时，整车的重心投影也始终落在四轮支撑的多边形范围内。

通讯天线的安装位置设置在车身尾部的高位支杆上，可独立调整俯仰与水平转动角度，不会被车身搭载的太阳能帆板遮挡信号传输路径，太阳能帆板采用可翻折的安装结构，在行进过程中可调整角度对准恒星方向，保证能源供给效率，遇到沙尘天气或是休眠状态时可翻折收拢，覆盖在设备舱上方，减少浮尘在设备表面的沉积。

不同于传统的摇杆转向架式探测车，这款轮足复合结构不需要复杂的悬架差速机构，通过每个支腿的独立动作就能完成地形适配，结构的集成度更高，后期维护的模块拆分也更便捷，单条支腿出现故障时可单独拆卸更换，不需要拆解整车底盘结构。在转向控制上，既可以通过两侧车轮的差速完成小半径转向，也可以通过支腿的关节转动配合轮端转向，实现原地零半径转向，在狭窄的岩石缝隙区域也能灵活调整行进方向。

轮体的镂空设计除了提供弹性缓冲之外，也能在行进过程中让轮面附着的浮土从镂空间隙脱落，避免浮土填塞轮面纹路导致抓地力下降，轮轴处采用了多层密封结构，可阻挡微米级的浮尘颗粒进入轴承内部，保证转动结构的长期工作可靠性。整车的线缆全部采用内部走线方式，从支腿的中空结构内部穿过连接到主控舱，没有外露的线束，避免行进过程中线束被岩石勾挂拉扯造成断裂。

上层搭载平台的安装接口采用统一的间距标准，不同功能的探测载荷可快速换装，不需要重新设计连接结构，可适配地质采样、气象观测、地形测绘等多种不同的探测任务，平台的承载上限可达到自身整备质量的40%，足够搭载多组探测设备同时工作。在行进控制逻辑上，整车可根据地形反馈自动切换移动模式，当传感器检测到路面连续平整时自动切换到轮式高速模式，当检测到前方障碍高度超过轮式越障上限时，自动切换到轮足复合越障模式，不需要人工远程干预切换，提升自主探测的工作效率。