深空探测用非充气漫游行走轮结构设计

　　这款非充气行走轮主要面向地外天体表面巡视探测场景设计，区别于常规充气橡胶轮胎，其结构完全适配无大气、极端温差、地表遍布尖锐岩屑的复杂星表环境，可作为行星漫游车的行走执行部件，也可在无铺装路面的极端环境特种作业设备上搭载使用。从结构设计逻辑来看，轮面采用连续交错的Z形凸起胎齿，齿形走向沿轮体周向呈错位排布，这种排布方式能够在松软星壤、硬质岩石混合的路面上同时获得足够的抓附力与排屑能力，当轮体压过松散浮土时，胎齿间隙可快速将嵌入的浮土排出，避免轮面被浮土包裹导致打滑；接触硬质岩石时，凸起齿的棱边可卡入岩石表面微小凹凸，提供足够的牵引力矩，避免爬坡或越障时出现空转。轮体辐条采用一体化弯曲镂空结构，没有传统充气轮胎的轮毂、轮辋、内胎、

　　外胎的分层装配结构，辐条从中心安装座向外呈辐射状延伸，每根辐条都带有预设计的弯曲形变余量，当轮体受到冲击载荷时，辐条可通过可控的弹性形变吸收冲击能量，替代传统悬架的部分缓冲功能，这种设计能够大幅减少行走机构的零部件数量，降低极端环境下连接部件失效的概率。中心安装座采用同轴定位结构，安装面预留了与驱动轴、转向节匹配的连接接口，安装边界可适配直径50mm级别的驱动输出轴，轮体整体外径控制在适配小型漫游车的尺寸区间，轮面宽度经过载荷匹配计算，能够在承载钛合金车身及配套探测设备重量的同时，保证接地比压处于星壤可承受的范围内，避免轮体过度下陷增加行走阻力。在实际工况适配层面，该轮体不需要充气维持形态，完全规避了极端温差下橡胶材料脆化、

　　充气泄漏的风险，整体结构采用一体化成型思路，没有额外的紧固件连接点，能够承受-100℃以上的温差交变载荷，在跨越100mm高度的垂直障碍时，辐条的形变量可控制在材料弹性形变区间内，不会出现塑性变形或结构断裂。轮面的胎齿高度经过反复迭代，过高的胎齿会增加轮体滚动时的阻力，过低则无法提供足够的抓地力，最终选定的齿高参数能够在松软路面下陷深度不超过轮体半径1/5的前提下，提供足够的牵引效率，同时在硬质路面滚动时不会产生过大的颠簸冲击。辐条的曲率设计也经过多轮仿真验证，当轮体单侧受到侧向冲击时，相邻辐条可通过形变分散载荷，避免单根辐条应力集中导致断裂，中心安装座与辐条的过渡位置采用大圆角过渡，减少应力集中点，提升交变载荷下的结构疲劳寿命。

　　这种行走轮除了星表探测场景外，也可适配沙漠、戈壁、灾后废墟等无铺装路面的特种作业机器人，在这些场景下，非充气结构可避免尖锐物体刺破轮胎导致的行走失效，镂空辐条的缓冲能力也可减少颠簸对车载精密设备的冲击，安装接口可根据不同设备的驱动轴尺寸做适配调整，轮体整体重量较同尺寸的金属实心轮降低60%以上，能够有效降低行走机构的驱动负载，提升设备的续航能力。