轻量化镂空式月球探测车行走底盘结构

　　深空探测场景下，星球表面行走底盘的性能直接决定探测任务的覆盖范围与载荷搭载能力，这类非地面环境使用的行走承载结构，和常规工程车辆底盘的设计逻辑存在本质差异，需要同时兼顾极端温差下的结构稳定性、低重力环境下的行走附着力、发射阶段的载荷重量限制，以及复杂崎岖星表地形的通过能力。本次呈现的底盘结构采用双侧对称纵梁作为核心承载骨架，梁体整体做了等距排布的圆形镂空处理，这类镂空并非单纯为了减重，每一处开孔的位置都经过受力路径校核，避开纵梁受弯、受扭的应力集中区域，在保证整体结构刚度满足载荷要求的前提下，最大化去除非承载区域的材料冗余，适配航天发射阶段每克重量都需严格控制的工程要求。纵梁之间采用等间距布置的横向连接轴做刚性连接，

　　连接轴和纵梁的配合位置设计有定位止口，装配时不需要额外做配磨调整就能保证双侧梁体的平行度，避免行走过程中出现履带或者滚轮偏磨的问题。从安装边界来看，该底盘的双侧纵梁外侧预留了行走轮系、驱动组件的安装孔位，孔位采用统一的基准坐标设计，不同规格的驱动轮、导向轮、负重轮都可以通过适配转接座直接安装，不需要对主纵梁做二次加工，给后续的载荷迭代、功能拓展留出了足够的调整空间；纵梁上平面预留了探测载荷安装的标准化安装点位，点位间距按照通用航天载荷的安装接口规范设计，科学探测仪器、储能模块、通讯导航组件都可以直接通过紧固件固定在底盘上平面，不需要额外设计转接支架。在功能特性层面，该底盘的纵梁截面采用变厚度设计，靠近驱动轮安装位的梁段厚度更大，

　　能够承受驱动轮输出大扭矩时带来的局部冲击载荷，中部承载区域的梁体厚度均匀分布，保证大尺寸载荷安装时的平面度要求，避免出现载荷安装面翘曲导致的设备精度受影响问题。镂空结构除了减重之外，还能在星表极端温差环境下减少结构的热变形累积，实体梁结构在昼夜温差超过两百度的环境下会因为热胀冷缩产生较大的内应力，而均匀排布的镂空孔可以给材料的热形变留出释放空间，降低结构因为温度应力出现疲劳失效的概率。从实际使用场景出发，这类底盘结构不仅可以应用在月球探测无人车上，经过参数调整之后也可以适配小型火星探测车、极端环境无人巡检机器人、灾后废墟搜救机器人等场景，这类场景的共性要求是行走机构自重轻、承载能力强、地形适应能力好，不需要做大幅结构改动，

　　只需要调整纵梁的长度、镂空孔的排布密度、横向连接轴的间距，就可以适配不同载荷重量、不同行走轮距的使用需求。设计过程中，梁体的受力校核采用了多工况叠加的计算方式，不仅考虑了平整路面匀速行走的静载荷，还覆盖了单侧轮压上凸台、斜向坡面行走、紧急制动、着陆冲击等极端工况的受力情况，每一处镂空的孔径大小、孔边距都经过多轮迭代优化，避免孔边出现应力集中导致的结构断裂问题；连接轴和纵梁的连接方式采用了过盈配合加防松紧固件的组合设计，在低重力、强振动的使用环境下不会出现连接松动的问题，不需要在任务执行过程中做维护紧固。底盘整体的外形轮廓采用窄长式设计，这种设计可以提升越障时的纵向稳定性，在跨越星表常见的石块、凹坑时，重心的波动幅度更小，不会出现纵向倾覆的问题；双侧梁体的下边缘做了圆弧倒角处理，在松软星壤表面行走时可以减少梁体底部和土壤的刮蹭阻力，降低行走过程中的功率损耗。