中图分类号：TH122 DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.07.012

0 引言

地面特种移动机器人可广泛应用在抗险救灾、执行军事任务等领域，其所面临的大多是非结构化的工作环境。地面通过性是评价机器人运动性能的关键指标。因而，如何提高非结构化复杂环境下移动机构的通过性，一直以来都是国内外学者的研究热点。常见的移动形式主要有轮式、履带式、腿式7-8和复合式。轮式机构通过1个或多个轮子与地面滚动摩擦2-4进行移动，主要应用在硬质道路和平地环境中；在泥泞、雪地和沙地等恶劣地形条件时，易出现打滑、沉陷等状况。履带移动形式分为双平行履带式、双鳍状履带式、四履带式8-9、六履带式[]、八履带式[等，主要用于沙漠、雪地和不平坦的地面环境中，履带移动速度较慢，能量消耗大，且机动性差。腿式机构主要用于不平坦的地形和障碍物环境[1]123-126，相较于轮式和履带式移动机构，具有较强的地面适应性，但其机械和控制系统复杂，能耗利用率较低，维护成本较高；同时，足部末端与地面接触面积小，在泥泞、沙地和雪地等地形中容易出现打滑和沉陷状况。复合式移动机构由轮子、履带或者腿式机构组合而成，包括轮-履式[12]、轮-腿式[13]、腿-履式[14]和轮-履-腿式[15-17]

特种机器人在复杂环境下执行任务时，既要有足够的移动速度，又要兼具脱困能力。复合式移动机构则具备了单个运动模式的优点，是机器人在特殊环境下运动的最优选择。德军SDKFZ254轮履混合装甲车[18]30-32装载了轮履互换式移动机构，可在快速移动时收起履带，复杂路面时悬空轮子，使履带与地面接触。……