二级半转机构月球车轮腿足部与松软月壤相互作用规律研究

轮腿与月壤之间的相互作用地面力学是开展月球车设计、性能评价、控制和仿真等研究的基础，是月球车动力学研究的难点和瓶颈。基于二级半转机构的轮腿式月球车移动系统相较于轮式和其他轮腿组合式移动系统在转向、越障和脱陷等方面具有良好的机动性能，但月壤对轮腿足部的作用规律研究目前尚属空白。拟①运用多体动力学及弹性动力学理论，探讨具有刚柔耦合特性和混杂系统特性的轮腿动力学建模方法，分析其动特性；②针对新型轮腿式移动系统特有的非定常运动学特性，利用地面力学理论建立轮腿足瓣与月壤相互作用的应力分布模型；③基于此模型，利用刚柔耦合多体动力学理论进行轮腿足部转向机构和足瓣构型对接触特性的影响研究；④搭建简易松软月壤环境，研制具有新型足部构型的轮腿机构，进行月球车模型样机试验研究；⑤基于试验结果改进理论分析模型，优化机构构成。本项目的实施将丰富地面力学动力学理论，为研制具有高机动性的轮腿式月球车提供理论支持。