充气式富兰克林月球探测行走机架结构

　　这款充气式行走机架的设计初衷，是面向地外天体表面探测作业的移动承载需求，针对月球表面无大气、昼夜温差大、月壤带有磨蚀性的特殊工况做了针对性的结构适配。不同于传统硬质金属行星车底盘，该结构采用双层承压设计逻辑，外层为低压蒙皮结构，作为与外部环境直接接触的第一道屏障，可将月尘磨蚀、微小颗粒冲击的影响隔绝在主承力结构之外，避免高压骨架直接暴露在月面严苛环境中，大幅降低核心承力部件的磨损速率，延长探测设备的野外作业寿命。内层的高压骨架承担绝大部分结构载荷，由于外层蒙皮可分担部分外部冲击与压力载荷，骨架的结构应力阈值可在同等承载要求下做优化，在保证整体结构强度的前提下降低整体结构质量，这对于航天发射任务中严苛的载荷重量限制而言，有着极高的工程应用价值。

　　结构的可展开特性是设计中的核心亮点，腿部采用类龟肢折叠展开结构，在发射阶段可将整个机架收拢至极小的包络尺寸，充分利用运载器的有限舱内空间，待着陆器抵达月面后再通过充气完成结构展开，无需复杂的机械铰接解锁机构，降低展开环节的故障概率。腿部末端配置的多组滚轮结构，可在月面松散月壤环境下提供稳定的移动支撑，分散接地比压，避免行走过程中出现轮体陷滞的问题，滚轮的排布方式经过多轮迭代调整，可适配不同起伏程度的月面地形，在跨越小型石块、月坑时保持整体机架的姿态稳定。

　　在结构迭代过程中，设计团队针对不同版本的结构做了多维度优化：早期版本侧重验证双层承压结构的载荷分配逻辑，验证蒙皮与骨架的压力匹配参数；后续版本逐步完善硬质外壳的防护设计，优化腿部折叠展开的运动轨迹，避免充气展开过程中出现结构干涉；之后的迭代版本在臂部结构中增设了实心安装点位，用于布设探测设备的供电与信号传输线缆，同步规划了线缆的走线路径，避免线缆在机架折叠、展开以及行走过程中出现拉扯、磨损问题；最新的迭代版本调整了骨架联轴器的结构形式，优化了连接部位的包覆范围，提升结构连接位置的密封性能与结构刚度，同时验证了整体结构的包装布局适配性，确保收拢状态下的结构包络可匹配现有主流着陆器的搭载舱尺寸边界。

　　从实际应用场景来看，该机架可作为月面移动探测平台的承载基体，上部可搭载多类探测传感器、采样作业设备，依托充气结构自带的缓冲特性，可吸收行走过程中产生的振动冲击，为上部搭载的精密探测器件提供稳定的工作环境，避免振动导致的传感器测量精度下降、器件损坏等问题。相较于传统硬质行星车底盘，该充气式机架的整体质量更轻，展开流程更简便，在后续的深空探测任务中，尤其是针对月球、小行星等低重力天体的表面探测作业，有着广泛的适配空间，既可以作为小型移动探测机器人的行走底盘，也可通过尺寸缩放作为大型月面作业平台的承载结构，为后续地外天体探测装备的结构设计提供了新的技术思路。在安装边界层面，该机架收拢状态下的包络尺寸可根据搭载需求做等比例缩放，上部安装接口可适配不同规格的搭载设备安装法兰，腿部展开后的支撑跨度可根据承载重量做参数调整，滚轮的接地压力可通过调整内部充气压力做适配，满足不同载荷重量、不同地形条件下的行走作业需求。