可展开式月球车车轮构型设计及构态变换分析

为解决月球车车轮性能需求与体积约束之间的矛盾,提出了一种径向可展开式车轮结构。通过构型设计和构态变换分析对可展开式车轮进行了概念设计。首先,初步确定基本构型,并基于拓扑图理论对车轮拓扑图中的各关联杆件进行拓扑对称性的判定,去掉重复的杆件关联情况,确定实际关联杆件的可能性数目,进行构型的综合,获得各种可能产生的构型及其机构简图。其次,通过机构简图筛选符合要求的构型,针对所选出的构型分别建立邻接矩阵,利用邻接矩阵的性质分析可展开式车轮机构展开过程中的构态变换及其构态变换前后机构自由度变化情况,判定所选构型关联关系对车轮运动的影响,评价各构型的优劣,检验所设计车轮构型的合理性,最终确定所需的月球车车轮构型。