火星車在松軟地面上的蠕動(dòng)步態(tài)研究

陶 灼，陳百超

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火星車在松軟地面上的蠕動(dòng)步態(tài)研究

陶 灼，陳百超

（北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部，北京 100094）

蠕動(dòng)步態(tài)是解決火星車在火星松軟表面行走或爬坡困難時(shí)提高牽引力的有效方法，合理設(shè)置蠕動(dòng)步態(tài)對(duì)充分發(fā)揮火星車在松軟地表上的移動(dòng)性能至關(guān)重要。文章將Bekker等人的輪地力學(xué)理論用于整車蠕動(dòng)步態(tài)的受力分析，通過(guò)建立火星車的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，得到蠕動(dòng)步態(tài)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)方案，并通過(guò)原理樣機(jī)試驗(yàn)對(duì)該方案的作用效果進(jìn)行驗(yàn)證，為主動(dòng)懸架蠕動(dòng)步態(tài)的輪速配合給出了合理的建議。

火星車；松軟地面；主動(dòng)懸架；蠕動(dòng)步態(tài)；運(yùn)動(dòng)學(xué)；輪地力學(xué)

0 引言

在火星表面松軟的土壤上，火星車會(huì)遇到牽引力不足而難以移動(dòng)的狀況。美國(guó)“勇氣號(hào)”火星車采用被動(dòng)主副搖臂懸架，在火星表面執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中由于陷入松軟土壤而喪失移動(dòng)能力[1]。為避免出現(xiàn)類似問(wèn)題，可使用主動(dòng)懸架[2]。

相對(duì)于傳統(tǒng)移動(dòng)系統(tǒng)，主動(dòng)懸架火星車具有蠕動(dòng)移動(dòng)的功能，可以為火星車提供更大的牽引力。但主動(dòng)懸架運(yùn)動(dòng)部件較多，如何對(duì)火星車懸架進(jìn)行協(xié)調(diào)控制以更好地克服松軟土壤造成的小牽引力，成為亟待解決的問(wèn)題[3-4]，且少有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。

本文基于主副搖臂懸架，將其改造為主動(dòng)懸

架，并將Bekker等人[5-7]的輪地力學(xué)理論應(yīng)用于整車的蠕動(dòng)步態(tài)分析，分析了主動(dòng)懸架蠕動(dòng)步態(tài)能夠產(chǎn)生較大牽引力的原因，然后引入DH表示法[8]建立了基于主動(dòng)懸架構(gòu)型的火星車DH坐標(biāo)系，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模求得蠕動(dòng)過(guò)程中使車體的俯仰角最小的懸架協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)方案和使車輪的滑轉(zhuǎn)率最小的車輪-懸架協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)方案。最后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，說(shuō)明了該方案的步態(tài)配合的作用效果，為主動(dòng)懸架蠕動(dòng)步態(tài)的輪速配合給出了合理的建議。

1 主動(dòng)懸架的蠕動(dòng)步態(tài)

1.1 主動(dòng)搖臂懸架的組成

主動(dòng)搖臂懸架由兩側(cè)主副搖臂懸架及差動(dòng)機(jī)

構(gòu)組成，主、副搖臂相互鉸接，兩側(cè)主搖臂通過(guò)差動(dòng)機(jī)構(gòu)相連；而差動(dòng)機(jī)構(gòu)與車體相連，差動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)計(jì)張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以控制主搖臂長(zhǎng)、短臂繞差動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示。

圖1 主動(dòng)懸架簡(jiǎn)圖

1.2 蠕動(dòng)步態(tài)

1.2.1 火星車的蠕動(dòng)步態(tài)

蠕動(dòng)步態(tài)是一種周期性運(yùn)動(dòng)，每個(gè)周期的實(shí)現(xiàn)過(guò)程分為前、后2個(gè)半周期。前半周期，中、前輪制動(dòng)（車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電保持轉(zhuǎn)速為0），主搖臂長(zhǎng)、短臂間張角減小，后輪向前（圖2中為順時(shí)針）轉(zhuǎn)動(dòng)（即主動(dòng)輪），如圖2(a)～(b)所示；后半周期，保持后輪制動(dòng)，主搖臂長(zhǎng)、短臂間張角增大，中、前輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)（主動(dòng)輪），如圖2(b)～(c)所示。1個(gè)周期完成后，進(jìn)入下一個(gè)周期。

(a) (b) (c)

1.2.2 火星車在松軟地面上的受力分析

下面將對(duì)火星車在松軟地面上的普通被動(dòng)步態(tài)和蠕動(dòng)步態(tài)的受力進(jìn)行對(duì)比分析，以說(shuō)明蠕動(dòng)步態(tài)在松軟地表上的優(yōu)越性。被動(dòng)步態(tài)是指，主動(dòng)懸架保持與被動(dòng)主副搖臂懸架相同的姿態(tài)，用被動(dòng)懸架行進(jìn)方式進(jìn)行行走的步態(tài)。將火星車的后、中、前輪分別編號(hào)為1、2、3。

被動(dòng)步態(tài)中，各車輪均為主動(dòng)輪。被動(dòng)步態(tài)各主動(dòng)輪受力簡(jiǎn)圖如圖3所示，其中：代表火星車前進(jìn)方向，Pi為車輪(=1, 2, 3)所受車體水平后向作用力；W為后輪所受縱向載荷；T, dri為主動(dòng)輪所受驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩，下標(biāo)dri代表主動(dòng)輪；地面作用于主動(dòng)輪的切應(yīng)力為t, dri()、正應(yīng)力為, dri()；1為進(jìn)入角，2為離開(kāi)角，m為正應(yīng)力、切應(yīng)力最大值所在角度，通常情況下，2取0，1、m僅與載荷W和地面物理特性相關(guān)。

據(jù)Bekker等人的輪地力學(xué)理論，地面可提供給主動(dòng)輪的正應(yīng)力, dri()[9-10]為

其中：為車輪半徑；為車輪寬度；c為土壤黏性模量；f為土壤剪切模量；為變形指數(shù)。

當(dāng)車輪滑轉(zhuǎn)率為時(shí)，地面可提供給主動(dòng)輪的切應(yīng)力t, dri()為

其中：為土壤內(nèi)聚力；為土壤內(nèi)摩擦角；為剪切變形模量。

滑轉(zhuǎn)率的定義為

其中：為車輪轉(zhuǎn)速；為車輪前進(jìn)速度。

則地面可提供給主動(dòng)輪的前向牽引力DPi, dri為

以蠕動(dòng)步態(tài)前半周期為例，后輪受力與被動(dòng)步態(tài)主動(dòng)輪受力相同（見(jiàn)圖3）。中、前輪受力如圖4所示，其中，代表火星車前進(jìn)方向，T, bra分別為制動(dòng)輪(=2, 3)所受制動(dòng)扭矩，下標(biāo)bra代表制動(dòng)；地面作用于制動(dòng)輪的正應(yīng)力、切應(yīng)力分別為, bra()、, bra()。, bra()的計(jì)算方法與, dri()的計(jì)算方法相同，僅是方向發(fā)生了變化。, bra()與滑轉(zhuǎn)率取1時(shí)的, dri()相同。

則蠕動(dòng)步態(tài)中，地面可提供給制動(dòng)輪(=2, 3)的前向牽引力DPi, bra為

若火星車左右兩側(cè)受力完全對(duì)稱，中、前輪受

力相同，可以求得被動(dòng)、蠕動(dòng)步態(tài)中車輪提供的火星車前向牽引力PD, p、PD, w分別為：

其中：牽引力PD, p、PD, w下標(biāo)中的小寫(xiě)p、w分別代表被動(dòng)步態(tài)、蠕動(dòng)步態(tài)。

由式(4)、式(5)易得到，DPi, bra＞DPi, dri，(=2, 3) ，因此PD, w＞PD, p，即蠕動(dòng)步態(tài)可提供的牽引力大于被動(dòng)步態(tài)可提供的牽引力。由力的平衡，當(dāng)車輪可提供的前向牽引力DP大于等于車體的后向作用力P（P=i+j，i為車體所受坡度阻力，j車體所受加速阻力），即DP≥P時(shí)，火星車可前行，否則，火星車無(wú)法前進(jìn)。因此，較被動(dòng)步態(tài)，蠕動(dòng)步態(tài)允許火星車具有更大的后向作用力P，即蠕動(dòng)步態(tài)在松軟地面上的行駛特性更優(yōu)。

在蠕動(dòng)步態(tài)后半周期中，應(yīng)將公式(7)中的牽引力修正為

其中：PD, w, sec為蠕動(dòng)步態(tài)后半周期的牽引力，下標(biāo)中的sec表示后半周期；DP1, bra為制動(dòng)的后輪所產(chǎn)生的牽引力；DPi, dri(=2, 3)為向前滾轉(zhuǎn)的中、前輪產(chǎn)生的牽引力。

仍可得出結(jié)論，蠕動(dòng)步態(tài)較被動(dòng)步態(tài)火星車在松軟地面上的行駛特性更優(yōu)。

圖3 被動(dòng)步態(tài)主動(dòng)輪受力簡(jiǎn)圖

圖4 蠕動(dòng)步態(tài)制動(dòng)輪受力簡(jiǎn)圖

2 主動(dòng)搖臂懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模

為方便研究，忽略機(jī)械件變形，假設(shè)火星車各部分為剛體。以被動(dòng)步態(tài)火星車的位姿狀態(tài)為初始狀態(tài)。

主動(dòng)主副搖臂懸架的單側(cè)DH坐標(biāo)系如圖5所示（右側(cè)懸架）。圖5(a)定義了主動(dòng)懸架的DH坐標(biāo)系。為差動(dòng)器坐標(biāo)系，為車體質(zhì)心坐標(biāo)系，這兩個(gè)坐標(biāo)系分別與差動(dòng)器、車體質(zhì)心固連，初始狀態(tài)軸指向車體前方，軸豎直向下。1、2、3分別為右側(cè)后、中、前輪輪心坐標(biāo)系，1為主副搖臂鉸接點(diǎn)坐標(biāo)系，其坐標(biāo)系方向用DH坐標(biāo)系的定義方法定義。為世界坐標(biāo)系，與大地固連，初始狀態(tài)，輪1輪心在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(,, 0)，為車輪半徑。圖5(b)定義了車輪(=1, 2, 3)的固連坐標(biāo)系As，該坐標(biāo)系既隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，也隨車輪平移，在初始位置時(shí)，軸水平指向車前。圖5(c)定義了車輪(=1, 2, 3)的瞬時(shí)坐標(biāo)系Ac，該坐標(biāo)系只隨車輪平移，不隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，軸水平指向車前。

(a)

(b) (c)

DH參數(shù)定義見(jiàn)圖6，圖中引入了輔助線1、2，設(shè)定直線1與右側(cè)差動(dòng)輸出軸固連，當(dāng)懸架在蠕動(dòng)初始位置時(shí)，該直線豎直向下；直線2始終垂直于前輪、中輪輪心連線。圖6中，1、2、3、4分別為主搖臂長(zhǎng)臂、短臂，以及副搖臂兩桿件的長(zhǎng)度；1、2、3、4分別為被動(dòng)步態(tài)下主搖臂長(zhǎng)臂、短臂，以及副搖臂兩桿件與直線1、2的夾角；1、2為蠕動(dòng)步態(tài)中主搖臂長(zhǎng)臂、短臂與直線1夾角變化量；1為蠕動(dòng)步態(tài)中副搖臂和主搖臂短臂間夾角變化量；1、2、3分別為火星車前行過(guò)

程中后輪、中輪、前輪相對(duì)于所連桿件的轉(zhuǎn)角。

圖6 DH參數(shù)中物理量示意圖

各坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖7所示，其中任意兩個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，如坐標(biāo)系向坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的齊次矩陣表示為。

圖7 各坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系

由于在DH坐標(biāo)系定義過(guò)程中軸方向統(tǒng)一取為水平指向車體右側(cè)，方向轉(zhuǎn)換矩陣可降為二維，齊次矩陣可降為三維。

簡(jiǎn)化后，坐標(biāo)系–1到坐標(biāo)系的齊次矩陣–1展開(kāi)表示為

其中：ψ為坐標(biāo)系–1到坐標(biāo)系轉(zhuǎn)過(guò)的角度；a為坐標(biāo)系–1原點(diǎn)與坐標(biāo)系原點(diǎn)沿坐標(biāo)系的軸方向的距離。坐標(biāo)系到坐標(biāo)系+的齊次矩陣計(jì)算方法為=T1·2·…·。由此，上述火星車上所有坐標(biāo)系間的位置及轉(zhuǎn)角關(guān)系均可由齊次矩陣進(jìn)行求解。

3 懸架協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

懸架的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，即懸架主搖長(zhǎng)臂、短臂繞差動(dòng)軸的配合運(yùn)動(dòng)，目的是使車體俯仰角在長(zhǎng)、短臂夾角變化過(guò)程中始終為0，約束條件為所有輪子在水平地面上無(wú)跳動(dòng)，用齊次矩陣表述為

由此得到主搖臂長(zhǎng)桿相對(duì)差動(dòng)軸轉(zhuǎn)角變化量1與搖臂短桿相對(duì)差動(dòng)軸轉(zhuǎn)角變化量2的函數(shù)

關(guān)系：

由式(11)可知，1與2的關(guān)系為非線性。為簡(jiǎn)化張角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使長(zhǎng)、短臂轉(zhuǎn)速成恒定比例，將式(11)利用一次泰勒展開(kāi)進(jìn)行線性化，得：

原理樣機(jī)設(shè)計(jì)尺寸確定后，式(13)中的1、2、1、2為常量，以火星車原理樣機(jī)尺寸為例代入

圖8 車體俯仰角曲線

4 懸架與車輪的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

后輪與懸架的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)為：在蠕動(dòng)前半周期中，調(diào)整輪1相對(duì)主搖臂長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)速與主搖臂長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)速的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，使得輪1在蠕動(dòng)過(guò)程中相對(duì)地面無(wú)滑轉(zhuǎn)，約束條件為所有輪子在水平地面上無(wú)跳動(dòng)，用齊次矩陣表示為

解方程可得，輪1轉(zhuǎn)角1和主搖臂長(zhǎng)、短臂張角1、2間的關(guān)系為

其中：=2-2+2，

方程(15)的曲線如圖9中的曲線1所示。

為簡(jiǎn)化控制方法，將車輪轉(zhuǎn)速與長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)速取為恒定比例。將式(13)求得的主搖臂長(zhǎng)、短臂的轉(zhuǎn)角比例代入式(15)，并對(duì)式(15)進(jìn)行線性化。即，將原理樣機(jī)參數(shù)代入式(15)，采用MATLAB軟件進(jìn)行一次擬合，所得的擬合曲線如圖9中的曲線2，其方程為

其中(1)1為一次擬合后的輪1轉(zhuǎn)角。

因而，取前、中輪與長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)速比值為3.845，算得后輪的理論轉(zhuǎn)速為0.10 r/min。

根據(jù)式(18)得到后輪轉(zhuǎn)角和主搖臂長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)角關(guān)系如圖9中的曲線3，曲線1和曲線3的最大差值為0.0304 rad，即1.74°，誤差在可接受范圍內(nèi)。

圖9 車廂上升過(guò)程中后輪轉(zhuǎn)角曲線

后半周期，后輪制動(dòng)，前、中輪的輪速計(jì)算方法和前半周期相同，求得的前、中輪轉(zhuǎn)速與長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)速比同式(18)所示轉(zhuǎn)速比相同。

5 模擬樣機(jī)的試驗(yàn)驗(yàn)證

5.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)樣車如圖10(a)所示，該車移動(dòng)系統(tǒng)由6個(gè)車輪、主搖臂、副搖臂、主搖臂展開(kāi)機(jī)構(gòu)、差動(dòng)機(jī)構(gòu)、車廂、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)組成。試驗(yàn)場(chǎng)地為如圖10(b)所示沙槽，該場(chǎng)地可以調(diào)整角度，并有平沙設(shè)備，沙槽中鋪設(shè)厚度為17cm的松軟模擬火星土壤，其力學(xué)性能與美國(guó)Sojourner火星車在火星表面測(cè)得的火星土壤力學(xué)特性相近：黏性模量c=15.6kPa/m-1，剪切模量f=2407.4kPa/m，內(nèi)聚力=0.25kPa，內(nèi)摩擦角=31.9°，剪切變形模量=9.7mm，變形指數(shù)=1.10。試驗(yàn)的測(cè)試設(shè)備包括米尺、秒表和電流測(cè)量裝置。

(a) 試驗(yàn)樣車 (b) 試驗(yàn)沙槽

5.2 試驗(yàn)過(guò)程及測(cè)量

為驗(yàn)證理論輪速配比方案的合理性，進(jìn)行了火星車原理樣機(jī)試驗(yàn)。每次試驗(yàn)過(guò)程中，控制火星車的加速度不變，即每次試驗(yàn)中火星車前行過(guò)程中所需的向前牽引力相同，只控制后輪轉(zhuǎn)速不同，以保證測(cè)量結(jié)果的差異是后輪轉(zhuǎn)速不同導(dǎo)致的。

蠕動(dòng)步態(tài)前、后半周期的作用原理相似，因此，試驗(yàn)主要以蠕動(dòng)前半周期為研究對(duì)象，試驗(yàn)中采用令電機(jī)使能（即控制電機(jī)轉(zhuǎn)速為0）的方式使前、中輪制動(dòng)。測(cè)量的量包括：不同后輪轉(zhuǎn)速下后輪的實(shí)際滑轉(zhuǎn)率，蠕動(dòng)前半周期后輪電機(jī)平均電流及中輪電機(jī)平均使能電流。

測(cè)量蠕動(dòng)前半周期中輪電機(jī)平均使能電流的原因?yàn)椋弘姍C(jī)使能狀態(tài)下，電機(jī)扭矩與電流成正比，因而可以通過(guò)測(cè)量電機(jī)使能電流的變化，間接推導(dǎo)得出地面對(duì)制動(dòng)中輪的作用力矩效果。

5.3 試驗(yàn)效果及結(jié)論

不同后輪轉(zhuǎn)速下后輪的實(shí)際滑轉(zhuǎn)率如圖11所示。不同后輪轉(zhuǎn)速下后輪和中輪電機(jī)平均電流如

圖12所示。

圖11 不同后輪轉(zhuǎn)速下后輪滑轉(zhuǎn)率

圖12 不同后輪轉(zhuǎn)速下后輪和中輪電機(jī)平均電流

0.11 r/min 時(shí)，則中輪電流小于0，即中輪電機(jī)開(kāi)始阻礙樣機(jī)的向前運(yùn)動(dòng)。即，當(dāng)后輪轉(zhuǎn)速

0.11r/min時(shí)，火星車已經(jīng)不能很好地利用中、前輪制動(dòng)產(chǎn)生的牽引力，因此，后輪轉(zhuǎn)速不宜大于0.11r/min。

綜上，后輪轉(zhuǎn)速設(shè)定為0.10r/min時(shí)，火星車消耗的能量較小，且充分利用了前、中輪制動(dòng)提供的前向牽引力，較為合理，也說(shuō)明式(13)所示的輪速配合的計(jì)算方法合理，輪速配合方案合理。

時(shí)，中輪電流不斷反向增加，說(shuō)明后輪隨著滑轉(zhuǎn)率的不斷增大，提供的前向牽引力不斷增大，超過(guò)了火星車前行所需的牽引力，且使中輪產(chǎn)生了不斷增大的后向作用力。當(dāng)≥0.17r/min時(shí)，中輪后向作用力則呈現(xiàn)平穩(wěn)、略有減小的趨勢(shì)。對(duì)比后輪轉(zhuǎn)速與圖11所示的滑轉(zhuǎn)率之關(guān)系可知，當(dāng)后輪轉(zhuǎn)速達(dá)到0.16 r/min 時(shí)，后輪滑轉(zhuǎn)率約為0.35。汽車?yán)碚撝?，車輪與地面的附著系數(shù)隨著車輪滑轉(zhuǎn)率的變化而變化，開(kāi)始附著系數(shù)隨著滑轉(zhuǎn)率的增大不斷增大；當(dāng)滑轉(zhuǎn)率達(dá)到0.2時(shí)，附著系數(shù)達(dá)到最大，而后略有減小。這說(shuō)明本試驗(yàn)所得結(jié)果與理論基本吻合，由此也可做出如下推論：若實(shí)際的沙土比本試驗(yàn)所用沙土更為松軟，則將導(dǎo)致同樣后輪轉(zhuǎn)速下后輪提供的牽引力減小，就對(duì)中輪牽引力產(chǎn)生更大的需求，使得中輪電流曲線將會(huì)向上移動(dòng)，曲線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)右移。此時(shí)，可以將后輪轉(zhuǎn)速略增大，以期對(duì)牽引力進(jìn)行補(bǔ)償。但當(dāng)后輪轉(zhuǎn)速不斷增大，且使得后輪滑轉(zhuǎn)率大于0.2時(shí)，則后輪消耗的電流會(huì)不斷增大，但這部分消耗的電流沒(méi)有產(chǎn)生對(duì)牽引力的貢獻(xiàn)，只是做了搬運(yùn)沙土的運(yùn)動(dòng)，造成了浪費(fèi)。因此，后輪轉(zhuǎn)速選取時(shí)，應(yīng)使其滑轉(zhuǎn)率不大于0.2。

6 結(jié)束語(yǔ)

將Bekker的輪地力學(xué)理論應(yīng)用于整車的蠕動(dòng)步態(tài)分析可得，在松軟的火星土壤上，利用主動(dòng)蠕動(dòng)步態(tài)可以增大地面可提供給火星車的牽引力；通過(guò)建立DH坐標(biāo)系分析蠕動(dòng)步態(tài)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，可得蠕動(dòng)步態(tài)下車輪相對(duì)地面無(wú)滑轉(zhuǎn)的配合輪速；將該輪速引入火星車原理樣機(jī)試驗(yàn)，結(jié)果表明，該輪速下火星車功率消耗較小，并可以充分利用制動(dòng)車輪的輪地力；當(dāng)火星車在更為松軟的土壤上行走時(shí)，

可以增大轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的滑轉(zhuǎn)率，以進(jìn)一步補(bǔ)充牽引力，但其滑轉(zhuǎn)率不可大于0.2，否則將會(huì)產(chǎn)生大量不必要的功率消耗。

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（編輯：肖福根）

The inching locomotion of a Martian rover on loose soil

Tao Zhuo, Chen Baichao

(Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, Beijing 100094, China)

The soil on the Mars is loose, which can not stand a large traction force of the Martian rovers. The inching locomotion is an effective method for striding over sinkages and steep slopes on the loose Martian surface. Setting a reasonable inching locomotion to achieve the coordinate motion is a crucial problem to make the rover behave best. Based on the wheel-terrain mechanics theory, advanced by Bekker et al., the force of the whole rover inching locomotion is analyzed. By establishing the kinematics model of the rover and analyzing the coordinate motion between joints, a coordinate motion scheme is advanced. The scheme is verified by the prototype rover test. Some suggestions are made for the coordinate motion of the inching locomotion.

Martian rover; loose soil; active suspension; inching locomotion; kinematics; wheel-terrain mechanics

V476.4

A

1673-1379(2016)03-0262-07

10.3969/j.issn.1673-1379.2016.03.006

陶 灼（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)轱w行器總體設(shè)計(jì)。E-mail: taozhuo90@foxmail.com。

2015-12-08；

2016-05-03

http://www.bisee.ac.cn E-mail: htqhjgc@126.com Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544