孙筵龙，何俊,* , 邢琰

1.上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240 2.北京控制工程研究所, 北京 100190

火星环境对人们来说复杂而又未知，火星表面存在大量土壤松软区域、陡坡及各种未知障碍物[1]。这些恶劣的环境对火星车的机械结构和控制系统都提出了新的挑战和要求，众多学者提出了多种火星车方案。美国先后开展了4次火星探测任务，发射的火星车均采用摇臂转向架式悬架结构[2]，该类型的火星车对地形具有良好的通过性；哈尔滨工业大学有关学者提出了一种轮步复合式移动系统构型，提高了火星车对复杂地形的通过性[3]。随着火星探测任务的深入，为了进一步提升火星车对火星各种地形的适应性，众多学者深入研究了火星车的主动调节能力，提出了多种轮腿主动悬架式机器人。加拿大研究人员研发了一种四轮腿机器人MHT[4]，能够实现对机器人车体姿态的主动调节；德国研究者设计了一种新一代的火星车SherpaTT，具有轮腿主动悬架结构，能够主动适应复杂地形[5]；中国的有关研究人员基于Stewart平台开发了一款四轮腿机器人BITNAZA[6]。轮腿式机器人综合了腿式机器人和轮式机器人的优点，该类机器人具有高机动性、适应环境强等特点，能够实现对地外行星的大范围巡视，具有跨越大障碍物的能力。轮腿式机器人除了具有轮式行进和腿式行进的步态外，还具有其独特的多种步态形式，以此来适应复杂多变的环境，如：文献[7]中基于腿部主动悬架的轮式行进步态，这种步态形式发挥了轮式行进的高机动性和腿部对环境的主动适应性；……