一种适应火星主要地形的航天器仿生足设计

摘要：

火星地形以大面积的沙漠和崎岖陡峭的山地为主,传统火星车容易陷入沙土或难以翻越障碍.为提高火星探测任务的成功率和探索范围,文章设计一种适应火星主要地形的航天器仿生足.该仿生足兼顾沙漠和山地,具备大面积多弧形足底的柔性垫,可有效在沙漠中起到防滑防陷的作用;还具备可多向安装的仿生钩爪,支持足式火星机器人攀越崎岖山地.开展多弧形柔性足垫在沙地中的受力分析,论证其优越的防滑防陷功能.构建钩爪与大倾角地形作用的球接触力学模型,分析总结其在不同角度下建立有效抓附效果的规律.制作足部实物进行性能测试,得到了单足最佳钩爪的配置为 6 根钩爪,弯曲角为 125°.开展足式火星机器人的运动仿真试验,验证了仿生足的越野性能和减震性能.试验结果和理论分析表现一致,仿生足具备针对火星探测的应用前景和研究价值.

关键词：火星机器人、仿生钩爪、多弧形底面足部、接触力学分析、抓附力测试

所属期刊栏目：32

分类号：V476.4;TP203(航天器及其运载工具)

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：69-77