58、腿部移动月球着陆器的恢复规划

腿部移动月球着陆器的恢复规划

1. 引言

随着航天领域的快速发展，越来越多的国家致力于外星探索。通常，探索任务由着陆器和漫游车完成。传统着陆器主要用于解决着陆问题并将漫游车送到行星表面，但它们大多无法移动，只能在初始位置工作。因此，开发具有移动能力的新型着陆器是很有必要的。而要实现这一目标，就必须解决着陆器触地后缓冲结构的恢复问题。

目前，着陆方式主要分为硬着陆和软着陆。硬着陆没有缓冲结构，着陆器撞击行星表面时会受损，只能进行一次性探索。软着陆则具有缓冲结构，能降低着陆速度，实现平稳着陆，保护着陆器并使其能长时间工作。软着陆又可细分为气囊式、空中吊车式和腿部式，腿部式还能进一步分为三角式和悬臂式。气囊承载能力小，适用于小型着陆器；空中吊车式适用于有大气层的行星。

然而，要让着陆器移动以扩大探测范围，就需要恢复缓冲结构，但目前解决缓冲结构恢复规划的方法较少。为此，提出了一种针对腿部移动月球着陆器的新型恢复规划方法，主要贡献如下：
1. 为腿部移动月球着陆器开发了恢复规划。
2. 运动规划的稳定裕度大于零，保证了着陆器在外部干扰下的稳定性。
3. 通过在工作空间约束下优化立足点和机身姿态，有效增强了着陆器的地形适应性。

2. 腿部移动月球着陆器

腿部移动月球着陆器旨在探索月球，其机身周围有四条相同的腿，每条腿是由一个UP链和两个UPS链组成的并联机构。UP链由万向节（U - 关节）和棱柱关节（P - 关节）组成，UPS链由U - 关节、P - 关节和球形关节（S - 关节）组成。在每个链中，P - 关节是主动关节，且都有上下限。脚端通过S - 关节连接到UP链，以适应不同地形。

着陆器的位置