CN113022890A - 一种行星探测车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种行星探测车，涉及行星探测技术领域。本发明所述行星探测车，包括车本体和多个轮腿组件，所述轮腿组件包括轮本体、第一摆臂、第二摆臂、悬架臂和锁紧机构；所述悬架臂与所述车本体绕第一轴线转动连接，所述第二摆臂分别与所述第一摆臂和所述悬架臂转动连接，所述轮本体与所述第一摆臂远离所述第二摆臂的一端转动连接；所述锁紧机构适于根据所述第二摆臂相对于所述悬架臂的摆动位置而动作，以至少部分锁定或解锁所述悬架臂。本发明通过第二摆臂和第一摆臂的配合摆动能够实现腿式行走，获得更大的摆动范围，同时，通过轮本体的转动能够实现轮式行走，能够提高行星探测车在各种地形下行走的适应性和稳定性。

Description

一种行星探测车

技术领域

本发明涉及行星探测技术领域，具体而言，涉及一种行星探测车。

背景技术

在星体探测例如火星探测中，在使用过程中行星探测车需要经过复杂多变的地形，其内部精密器件容易遇到颠簸等影响，备件损坏一般都无法修复，因此，有必要研发适应性和稳定性高的行星探测车。

发明内容

本发明旨在一定程度上解决相关技术中如何提高行星探测车的适应性和稳定性的问题。

为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，本发明提供一种行星探测车，包括车本体和多个轮腿组件，所述轮腿组件包括轮本体、第一摆臂、第二摆臂、悬架臂和锁紧机构；所述悬架臂与所述车本体绕第一轴线转动连接，所述第二摆臂分别与所述第一摆臂和所述悬架臂转动连接，所述轮本体与所述第一摆臂远离所述第二摆臂的一端转动连接；所述锁紧机构适于根据所述第二摆臂相对于所述悬架臂的摆动位置而动作，以至少部分锁定或解锁所述悬架臂。

可选地，所述轮腿组件还包括第一连接结构，所述锁紧机构包括设置于所述车本体上的限位孔结构和适于相对于所述限位孔结构运动的限位块结构；

所述第一连接结构与所述第二摆臂相连接，所述第二摆臂相对于所述第一摆臂的摆动位置包括沿第一方向依次分布的第一预设区域、第二预设区域和第三预设区域；当所述第二摆臂在所述第一预设区域内摆动时，所述第一连接结构驱动所述限位块结构保持***所述限位孔结构的状态；当所述第二摆臂在所述第二预设区域内摆动时，所述第一连接结构驱动所述限位块结构相对于所述限位孔结构运动，以***或脱出所述限位孔结构；当所述第二摆臂在所述第三预设区域内摆动时，所述第一连接结构驱动所述限位块结构保持脱出所述限位孔结构的状态。

可选地，所述限位块结构包括限位块本体和弹性件，所述限位块本体与所述悬架臂滑动连接，且所述限位块本体的滑动方向与所述第一轴线呈第一预设夹角设置；

当所述限位块本体在所述第一连接结构驱动下运动***所述限位孔结构时，所述弹性件的弹性势能增大，当所述限位块本体脱出所述限位孔结构时，所述弹性件的弹性势能减小。

可选地，所述第一轴线与第二轴线平行，所述第二轴线为所述第二摆臂与所述悬架臂转动连接的旋转轴线，所述第一连接结构和所述限位块本体中的至少一个上设置有导向面结构，通过所述导向面结构将所述第一连接结构的摆动转换为所述限位块本体的滑动。

可选地，所述轮腿组件包括连杆组，所述连杆组包括至少两个依次连接的连杆结构，其中位于所有所述连杆结构两端的两个所述连杆结构分别为所述第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构与所述第二摆臂绕第五轴线转动连接，所述第二连接结构与所述悬架臂绕第六轴线转动连接，所述第六轴线和所述第五轴线分别与所述第一轴线平行。

可选地，所述车本体的左侧和/或右侧分别设置有至少两个所述轮腿组件，位于同一侧的两个所述轮腿组件的两个所述悬架臂固定连接，位于同一侧的两个所述轮腿组件的第一轴线重合。

可选地，位于同一侧的两个所述轮腿组件的所述第二连接结构分别包括第一齿轮结构，两个所述第一齿轮结构的轴线分别与两个所述轮腿组件的第六轴线重合，两个所述第一齿轮结构均通过第四驱动装置驱动。

可选地，所述第一连接结构包括转轴和与所述转轴固定连接的凸轮盘；所述第二摆臂通过所述转轴与所述悬架臂绕第八轴线转动连接，所述第八轴线与所述第一轴线垂直；所述凸轮盘上设置有适于与所述限位块本体远离所述限位孔结构的一端相接触的凸轮面结构，所述凸轮盘转动时通过所述凸轮面结构驱动所述限位块结构相对于所述限位孔结构运动。

可选地，至少两个所述轮腿组件的所述悬架臂沿所述车本体的左右方向延伸设置且固定连接，且两个所述轮腿组件的所述悬架臂的第一轴线重合；两个所述轮腿组件的所述轮本体沿左右方向相对设置；两个所述轮腿组件的所述转轴均通过第五驱动装置驱动。

可选地，所有所述轮腿组件中至少位于前侧的两个所述轮腿组件的所述第一摆臂包括第一摆臂本体和连接座，所述第一摆臂本体与所述第二摆臂绕第四轴线转动连接，所述连接座与所述第一摆臂本体上远离所述第二摆臂的一端绕第九轴线转动连接，所述轮本体与所述连接座绕第三轴线转动连接；所述第四轴线和所述第三轴线均垂直于所述第九轴线。

相对于相关现有技术，本发明具有如下优势：

通过第二摆臂和第一摆臂的配合摆动能够实现腿式行走，相对于单个摆臂而言，轮腿组件能够获得更大的摆动范围，通过轮本体的转动能够实现轮式行走；并且，根据第二摆臂的摆动位置至少部分锁定或解锁悬架臂，能够快速切换轮腿组件的行走模式，根据需要切换被动悬架模式(轮式模式),能够提高行星探测车在各种地形下行走的适应性和稳定性，能够在一定程度上提高行星探测车的使用寿命，可靠性高，实用性强。

附图说明

图1为本发明的实施例中行星探测车的结构示意图；

图2为本发明的图1中A处的局部放大视图；

图3为本发明的图1中B处的局部放大视图；

图4为本发明的实施例中行星探测车的另一结构示意图；

图5为本发明的图4中C处的局部放大视图；

图6为本发明的实施例中行星探测车去掉车本体后的结构示意图；

图7为本发明的图6中D处的局部放大视图。

附图标记说明：

1-轮腿组件，11-轮本体，12-第一摆臂，121-第一摆臂本体，122-连接座，13-第二摆臂，14-悬架臂，15-锁紧机构，151-限位孔结构，152-限位块结构，1521-限位块本体，1522-弹性件，1523-导向面结构，16-第一连接结构，17-第二连接结构，171-第一齿轮结构，18-第四驱动装置，2-车本体，3-第一轮腿组件，4-第二轮腿组件，41-转轴，42-凸轮盘，421-凸轮面结构，4211-过渡弧面结构，43-第二齿轮结构，44-第五驱动装置，51-第一驱动装置，52-第二驱动装置，L1-第一轴线，L2-第二轴线，L3-第三轴线，L4-第四轴线，L5-第五轴线，L6-第六轴线，L7-第七轴线，L8-第八轴线，L9-第九轴线。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或实施方式中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”、“第九”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。这样，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

附图中Z轴表示竖向，也就是上下位置，并且Z轴的正向(也就是Z轴的箭头指向)表示上，Z轴的负向(也就是与Z轴的正向相反的方向)表示下；附图中X轴表示水平方向，并指定为左右位置，并且X轴的正向(也就是X轴的箭头指向)表示右侧，X轴的负向(也就是与X轴的正向相反的方向)表示左侧；附图中Y轴表示前后位置，并且Y轴的正向(也就是Y轴的箭头指向)表示前侧，Y轴的负向(也就是与Y轴的正向相反的方向)表示后侧；同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图5所示，本发明的实施例中提供了一种行星探测车，包括车本体2和多个轮腿组件1，轮腿组件1包括轮本体11、第一摆臂12、第二摆臂13、悬架臂14和锁紧机构15；悬架臂14与车本体2绕第一轴线L1转动连接，第二摆臂13分别与第一摆臂12和悬架臂14转动连接，轮本体11与第一摆臂12远离第二摆臂13的一端转动连接；

锁紧机构15适于根据第二摆臂13相对于悬架臂14的摆动位置而动作，以至少部分锁定或解锁悬架臂14。

如图2所示，示例性地，第一摆臂12的下端与轮本体11绕第三轴线L3转动连接，轮本体11的轴线与第三轴线L3重合，第一摆臂12的上端与第二摆臂13的下端绕第四轴线L4转动连接，第三轴线L3与第四轴线L4平行。其中，轮本体11通过固定连接于第一摆臂12的第一驱动装置51(如电机)驱动，第一摆臂12通过固定连接于第二摆臂13的第二驱动装置52(如电机)驱动，当然，轮本体11和第一摆臂12也可以采用其它的驱动方式，其不作为限制。

悬架臂14的具体结构不作为限制，其能够实现对车本体2的支撑即可。悬架臂14和车本体2之间可以设置缓冲减震结构以提高行星探测车的稳定性，此处不再详细说明。

需要说明的是，锁紧机构15的触发可以是电控触发，例如通过传感器和编码器等检测装置检测第二摆臂13的摆动位置，从而确定是否锁定或解锁悬架臂14。锁紧机构15的触发可以是通过机械结构触发，后续将会详细说明。

示例性地，当第二摆臂13在预设范围内摆动时，锁紧机构15锁定悬架臂14与车本体2的相对位置(例如锁定悬架臂14绕第一轴线L1的转动)，此时，第二摆臂13相对于悬架臂14摆动的第二轴线L2在行星探测车高度方向(即附图中的Z轴方向)的位置基本保持不变，便于轮腿组件1的腿式行走；当第二摆臂13摆动至预设范围之外时，锁紧机构15解锁悬架臂14与车本体2转动连接的转动关节(其转动轴线为第一轴线L1)，能够在一定程度上避免轮腿组件1进行轮式行走时对车本体2形成的颠簸，能够提高车本体2上仪器的稳定性和可靠性，实用性高。

由此，通过第二摆臂13和第一摆臂12的配合摆动能够实现腿式行走，相对于单个摆臂而言，轮腿组件1能够获得更大的摆动范围，通过轮本体11的转动能够实现轮式行走；并且，根据第二摆臂13的摆动位置至少部分锁定或解锁悬架臂14，能够快速切换轮腿组件的行走模式，根据需要切换被动悬架模式(轮式模式)，能够提高行星探测车在各种地形下行走的适应性和稳定性，并且，能够在一定程度上提高行星探测车的使用寿命，可靠性高，实用性强。

如图2所示，在本发明的实施例中，轮腿组件1还包括第一连接结构16，锁紧机构15包括设置于车本体2上的限位孔结构151和适于相对于限位孔结构151运动的限位块结构152；第一连接结构16与第二摆臂13相连接，第一连接结构16适于驱动限位块结构152相对于限位孔结构151运动，以***或脱出限位孔结构151。

示例性地，第二摆臂13相对于第一摆臂12的摆动位置包括沿第一方向依次分布的第一预设区域、第二预设区域和第三预设区域(图中未示出，第一方向可以理解为图2中第二摆臂13的逆时针摆动方向，示例性地，图2所示的第二摆臂13相对于悬架臂14的摆动位置位于第一预设区域的中心位置)；当第二摆臂13在第一预设区域内摆动时，第一连接结构16驱动限位块结构152保持***限位孔结构151的状态，此时，轮腿组件1可以采用腿式行走；当第二摆臂13在第二预设区域内摆动时，第一连接结构16驱动限位块结构152相对于限位孔结构151运动，以实现***或脱出限位孔结构151，此过程中，轮腿组件1的悬架臂14锁定或解锁；当第二摆臂13在第三预设区域内摆动时，第一连接结构16驱动限位块结构152保持脱出限位孔结构151的状态，此时，轮腿组件1可以采用轮式行走，悬架臂14作为被动悬架实用。当然，沿第一方向，在第二摆臂13相对于第一摆臂12的摆动位置到达第一预设区域之前，还可以依次经过另一个第三预设区域和另一个第二区域，后续还会进行说明。

限位块结构152相对于限位孔结构151运动的方式可以是沿直线运动，也可以是摆动，其能够在第一连接结构16的直接或间接驱动下入或脱出限位孔结构151即可，例如通过带有凸轮面的结构、杠杆结构等将第二摆臂13的转动转变为限位块结构152的运动，后续将会以举例的方式进行说明。

由此，采用机械结构实现第二摆臂13的摆动和悬架臂14的锁定或解锁的联动，能够实现轮腿组件1在腿式行走时悬架臂14的锁定，以及轮腿组件1在轮式行走时悬架臂14的解锁，行星探测车的震动将会减小，在火星等无配件的场合中具有较高的可靠性，能够在一定程度上提高行星探测车的使用寿命和稳定性。

如图2所示，在一些实施例中，限位块结构152包括限位块本体1521和弹性件1522，悬架臂14与限位块本体1521滑动连接，且限位块本体1521的滑动方向与第一轴线L1呈第一预设夹角设置；当限位块本体1521在第一连接结构16驱动下运动***限位孔结构151时，弹性件1522的弹性势能增大，当限位块本体1521脱出限位孔结构151时，弹性件1522的弹性势能减小。

示例性地，弹性件1522为压缩弹簧，压缩弹簧套设于限位块本体1521上，限位块本体1521能够在一定的行程内相对于悬架臂14滑动，压缩弹簧位于悬架臂14远离车本体2中心的一侧。

第一预设夹角设置可以是0°、90°等角度，不同第一预设夹角下第一连接结构16与第二摆臂13的相对位置和连接关系，以及第一连接结构16驱动限位块本体1521的方式可以不同，后续将会详细说明。

由此，限位块本体1521具有可靠的运动导向，通过第一连接结构16驱动限位块本体1521***限位孔结构151，通过弹性件1522使得限位块本体1521复位并脱出限位孔结构151，其结构简单，具体较高的可控性，便于第一连接结构16的结构设计，可靠性高，实用性强。

如图2所示，在一些实施例中，至少一个轮腿组件1设置为第一轮腿组件3，对于每个第一轮腿组件3，第一轴线与第二轴线平行，第二轴线为第二摆臂13与悬架臂14转动连接的旋转轴线，第一连接结构16和限位块本体1521中的至少一个上设置有导向面结构1523，通过导向面结构1523将第一连接结构16的摆动转换为限位块本体1521的滑动。

示例性地，限位块本体1521上远离车本体2中心的一端设置有导向面结构1523(例如球面结构)，第一连接结构16为与第二摆臂13固定连接的板状结构(此时，第二摆臂13可以通过固定安装于悬架臂14的第三驱动装置驱动，以绕第二轴线L2转动，图中未示出)，当第二摆臂13沿第一方向摆动至第一位置使得第一连接结构16靠近车本体2中心一侧的侧面与限位块本体1521的导向面结构1523(例如球面结构)开始接触时，此时，第一连接结构16首先与球面结构上靠近限位孔结构151的一端接触，在第一方向上，第一位置对应于位于第一预设区域之前的第三预设区域和第二预设区域的连接位置(交界位置)；第二摆臂13继续沿第一方向摆动至第二位置使得第一连接结构16与球面结构上远离限位孔结构151一端的端点接触，在此过程在，导向面结构1523与第一连接结构16的接触面工作，将第一连接结构16的摆动转换为限位块本体1521***限位孔结构151的运动，在第二位置处，第一连接结构16***限位孔结构151中以限制悬架臂14绕第一轴线L1的转动，在第一方向上，第二位置对应于位于第一预设区域之前的第二预设区域和该第一预设区域的连接位置(交界位置)；第二摆臂13继续沿第一方向摆动至第三位置使得第一连接结构16与球面结构的接触点开始由球面结构上远离限位孔结构151一端的端点向靠近限位孔结构151一侧移动，在第一方向上，第三位置对应于位于第一预设区域之后的第二预设区域和该第一预设区域的连接位置(交界位置)；当第二摆臂13继续沿第一方向摆动至第四位置时，第一连接结构16与球面结构上靠近限位孔结构151的点接触，在第一方向上，第四位置对应于位于第一预设区域之后的第二预设区域和第三预设区域的连接位置(交界位置)，此时，限位块结构152脱离限位孔结构151，解除对悬架臂14的锁定，悬架臂14能够起到悬架作用。

在本实施例中，在第二摆臂13沿第一方向的摆动位置位于第一位置之前(对应于位于第一预设区域之前的第三预设区域)或第四位置之后(对应于位于第一预设区域之后的第三预设区域)时，悬架臂14能够较大幅度绕第一轴线L1转动，以实现被动悬架功能，适用于轮腿组件1在轮式行走时的缓冲减震；第二摆臂13沿第一方向的摆动位置位于第一位置和第二位置之间(对应于位于第一预设区域之前的第二预设区域)时，限位块本体1521向靠近限位孔结构151一侧运动直至***限位孔结构151，压缩弹簧的弹性势能增大；第二摆臂13沿第一方向的摆动位置位于第二位置和第三位置之间(对应于位于第一预设区域)时，限位块本体1521保持***限位孔结构151的状态，悬架臂14的位置基本保持不变(或者在较小幅度绕第一轴线L1转动)，此时，轮腿组件1可以采用腿式行走模式，腿式行走模式下通过第一摆臂12和第二摆臂13配合调整轮本体11的着地位置，从而避免行星探测车的颠簸；第二摆臂13沿第一方向的摆动位置位于第三位置和第四位置之间时(对应于位于第一预设区域之后的第二预设区域)，限位块本体1521向远离限位孔结构151一侧运动直至脱离限位孔结构151，压缩弹簧的弹性势能减小；第二摆臂13沿与第一方向相反的方向摆动的情况与此类似，此处不再详细说明。

另外，第一连接结构16上也可以设置导向面结构1523，第一连接结构16上靠近车本体2中心的一侧可以设置槽状结构(图中未示出)，槽状结构适于与限位块本体1521上远离车本体2中心的一侧接触，槽状结构可以设置为凸轮槽，通过凸轮槽的槽底面驱动限位块本体1521的运动，导向面结构1523包括凸轮槽的槽底面中倾斜的部分，此处不再详细说明。

由此，第一轴线L1与第二轴线L2平行，使得第一连接结构16、第二摆臂13和悬架臂14的结构布置紧凑，便于第一连接结构16根据第二摆臂13的摆动位置驱动限位块结构152的动作，以***或脱出限位孔结构151，从而切换悬架臂14的锁定状态，适应第一轮腿组件3的轮式行走和腿式行走的需求，并且降低了电机等驱动装置的使用数量，能够在一定程度上提高行星探测车在火星等无配件情况下的使用寿命和稳定性。

如图2所示，在本实施例中，第一轮腿组件3包括连杆组，连杆组包括至少两个依次连接的连杆结构，其中位于所有连杆结构两端的两个连杆结构分别为第一连接结构16和第二连接结构17，第一连接结构16与第二摆臂13绕第五轴线L5转动连接，第二连接结构17与悬架臂14绕第六轴线L6转动连接，第六轴线L6和第五轴线L5分别与第一轴线L1平行。

示例性地，连杆结构的数量设置为两个，第一连接结构16与第二连接结构17绕第七轴线L7转动连接，第六轴线L6的位置与第一轴线L1的位置相邻近，此时，悬架臂14、第二摆臂13、第一连接结构16和第二连接结构17形成四连杆结构，例如平行四连杆结构，当驱动其中一个连杆结构例如第二连接结构17，第一连接结构16和第二摆臂13联动，第二摆臂13来回摆动(具体在图2中为沿前后方向摆动)时，第一连接结构16运动驱动限位块本体1521的情形与第一连接结构16固定连接于第二摆臂13的情形类似，此处不再详细说明。

由此，第二摆臂13与悬架臂14分别为闭环多连杆结构的一部分，第二摆臂13与悬架臂14的连接结构更加可靠，并且，在第二摆臂13的摆动过程中，第一连接结构16联动驱动锁紧机构15的动作，以解锁或锁定悬架臂14，当轮腿组件1进行轮式行走时，悬架臂14起到被动悬架的作用，稳定性高，实用性强。

在上述实施例中，第五轴线L5与第二轴线L2之间的距离为第二轴线L2与第四轴线L4之间的距离的1/5-4/5、1/3-2/3，例如1/2。示例性地，第五轴线L5、第二轴线L2和第四轴线L4共面设置。这样，能够在一定程度上避免了第四轴线L4、第五轴线L5和第二轴线L2在空间位置上的相互干扰，又能够在一定程度上确保第二摆臂13能够产生一定的摆动。

如图1和图2所示，在本实施例中，至少四个轮腿组件1设置为第一轮腿组件3，车本体2的左侧和/或右侧分别设置有至少两个第一轮腿组件3，位于同一侧的两个第一轮腿组件3的两个悬架臂14固定连接，位于同一侧的两个第一轮腿组件3的第一轴线L1重合。

示例性地，对于位于同一侧的两个第一轮腿组件3而言，两个悬架臂14一体连接，且在中心位置处与车本体2绕第一轴线L1转动连接。

由此，位于同一侧的两个第一轮腿组件3的悬架臂14的重心与第一轴线L1的位置相邻近，其平衡性更佳，便于实现两个第一轮腿组件3对车本体2的支撑。

在本实施例在，位于同一侧的两个第一轮腿组件3的第二摆臂13均通过第四驱动装置18驱动。

具体地，位于同一侧的两个第一轮腿组件3的第二连接结构17分别包括第一齿轮结构171，两个第一齿轮结构171的轴线分别与两个第一轮腿组件3的第六轴线L6重合，两个第一齿轮结构171均通过第四驱动装置18驱动。

需要说明的是，连杆结构为具有连杆的功能的结构，各连杆结构的具体结构可以不同，示例性地，第二连接结构17可以设置为齿轮结构。

示例性地，第四驱动装置18包括第三齿轮结构(图中未标出)，第三齿轮结构位于两个第一齿轮结构171之间且分别与两个第一齿轮结构171啮合。当然，第四驱动装置18也可以采用其它驱动方式驱动第二摆臂13的摆动，此处不再详细说明。

第四驱动装置18的驱动电机可以安装于悬架臂14上，也可以安装于车本体2的内部。示例性地，悬架臂14通过套筒转动安装于车本体2上，第四驱动装置18的驱动电机固定安装于车本体2内部，其输出轴穿过套筒和悬架臂14并与该第三齿轮结构通过键连接等连接方式固定连接。

由此，能够在一定程度上节约一个驱动电机，且位于同一侧的两个第一轮腿组件3的第二摆臂13的联动性较高，两个第一轮腿组件3的第二摆臂13的摆动方向可以相反，便于实现腿式行走，实用性强。

如图1、图3至图6所示，区别于上述第一轴线L1与第二轴线L2平行的设置方式，至少一个轮腿组件1设置为第二轮腿组件4，对于每个第二轮腿组件4，第一连接结构16包括转轴41和与转轴41固定连接的凸轮盘42；第二轮腿组件4的第二摆臂13通过转轴41与悬架臂14绕第八轴线L8转动连接，第八轴线L8与第一轴线L1垂直；凸轮盘42上设置有适于与限位块本体1521远离限位孔结构151的一端相接触的凸轮面结构421。

如图5所示，示例性地，凸轮面结构421包括第一圆弧面结构、第二圆弧面结构以及连接于第一圆弧面结构和第二圆弧面结构之间的过渡弧面结构4211，第一圆弧面结构对应的半径大于第二圆弧面结构对应的半径。限位块本体1521远离限位孔结构151的一端设置为球面结构，当第一圆弧面结构与球面结构接触时，限位块本体1521至少部分位于限位孔结构151内，第二轮腿组件4的悬架臂14绕第一轴线L1的摆动处于锁定状态，此时，第二轮腿组件4的第二摆臂13可以绕第八轴线L8摆动，第二轮腿组件4可以实现腿式行走，也就是说，第一圆弧面结构对应的区域为第一预设区域；当第二圆弧面结构与球面结构接触时，限位块本体1521位于限位孔结构151之外，第二轮腿组件4的悬架臂14绕第一轴线L1转动，此时悬架臂14实现悬架减震等功能，第二轮腿组件4可以采用轮式行走模式，第二圆弧面结构对应的区域为第三预设区域；当过渡弧面结构4211与球面结构接触时，限位块本体1521运动以***或脱出限位孔结构151，过渡弧面结构4211对应的区域为第二预设区域。在一些实施例在，包括至少两个过渡弧面结构，第一圆弧面结构所对应的圆心角小于或等于150°，例如小于或等于120°、90°等，当第二摆臂13的长度方向与上下方向一致时，球面结构与第一圆弧结构的中心位置接触，例如，当第一圆弧结构对应的圆心角为90°时，球面结构与第一圆弧结构的接触位置位于第一圆弧结构圆心角为45°的位置。

由此，第二轮腿组件4的第二摆臂13的摆动能够通过转轴41和凸轮盘42转换为限位块本体1521的运动，能够改变其方向，使得第二轮腿组件4的悬架臂14能够安装于车本体2的下方、前方或后方，且悬架臂14沿车本体2的左右方向延伸但却不影响第二轮腿组件4的轮本体11沿前后方向的行走，其能够在一定程度上降低行星探测车在左右方向(宽度方向)的尺寸，实用性强。

在上述实施例中，第一轮腿组件3和第二轮腿组件4的部分结构可以根据实际需要确定，例如第一摆臂12和第二摆臂13的结构等，此处不再详细说明。

在本实施例中，该行星探测车的，至少两个轮腿组件1设置为第二轮腿组件4，两个第二轮腿组件4的悬架臂14沿车本体2的左右方向延伸设置且固定连接，两个第二轮腿组件4的悬架臂14的第一轴线L1重合；两个第二轮腿组件4的轮本体11沿左右方向相对设置；两个第二轮腿组件4的转轴41均通过第五驱动装置44驱动。

如图3所示，示例性地，两个第二轮腿组件4的悬架臂14位于车本体2的后端，并且第一轴线L1位于车本体2沿左右方向的中心处，两个第二轮腿组件4的两个转轴41的相邻端间隔设置且分别设置一个第二齿轮结构43，第五驱动装置44固定安装于悬架臂14上，且其通过驱动电机驱动第四齿轮结构，第四齿轮结构与两个第二齿轮结构43分别啮合，第二齿轮结构43和第四齿轮结构可以是锥齿轮结构，此处不再详细说明。

由此，两个第二轮腿组件4的悬架臂14的重心与第一轴线L1的位置相邻近，其平衡性更佳，便于实现两个第二轮腿组件4对车本体2的支撑；并且，降低了电机等驱动装置的使用数量，能够在一定程度上提高行星探测车在火星等无配件情况下的使用寿命和稳定性。

如图6和图7所示，所有轮腿组件1中至少位于前侧的两个轮腿组件1的第一摆臂12包括第一摆臂本体121和连接座122，第一摆臂本体121与第二摆臂13绕第四轴线L4转动连接，连接座122与第一摆臂本体121上远离第二摆臂13的一端绕第九轴线L9转动连接，轮本体11与连接座122绕第三轴线L3转动连接；第四轴线L4和第三轴线L3均垂直于第九轴线L9。

示例性地，第一摆臂本体121和连接座122均为L形结构，以实姿态的转换，第一摆臂本体121和连接座122通过驱动电机(图中未标示)驱动，当第二摆臂13的长度方向与上下方向一致时，第九轴线L9与上下方向平行。当然，所有轮腿组件1的第一摆臂12可以均包括第一摆臂本体121和连接座122，此处不再详细说明。

由此，该行星探测车能够灵活的实现转向，结构简单，实用性强。

如图6所示，以行星探测车的车本体2左右两侧分别设置两个第一轮腿组件3，车本体2的后端设置两个第二轮腿组件4为例示例性说明行星探测车的行走方式：

进行轮式行走时，通过第一摆臂12和第二摆臂13能够调整行星探测车的整体高度。

进行腿式行走时，四个第一轮腿组件3分别位于四边形的四个顶点上，位于第一对角线上的两个第一轮腿组件3共同动作行走，位于第二对角线上的两个第一轮腿组件3保持着地；再进行切换，位于第二对角线上的两个第一轮腿组件3共同动作行走，位于第一对角线上的两个第一轮腿组件3保持着地；在此过程中，两个第二轮腿组件4配合四个第一轮腿组件3动作，并交替迈步。

在一些沙地等沉陷地形中，当腿式和轮式均不适合时，可以尽量抬高第一摆臂12和第二摆臂13，使得车本体2的底部与沙地表面接触避免沉陷，通过第一摆臂12、第二摆臂13和轮本体11的小幅运动使得行星探测车蠕动行走，此处不再详细说明。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种行星探测车，其特征在于，包括车本体(2)和多个轮腿组件(1)，所述轮腿组件(1)包括轮本体(11)、第一摆臂(12)、第二摆臂(13)、悬架臂(14)和锁紧机构(15)；所述悬架臂(14)与所述车本体(2)绕第一轴线转动连接，所述第二摆臂(13)分别与所述第一摆臂(12)和所述悬架臂(14)转动连接，所述轮本体(11)与所述第一摆臂(12)远离所述第二摆臂(13)的一端转动连接；

所述锁紧机构(15)适于根据所述第二摆臂(13)相对于所述悬架臂(14)的摆动位置而动作，以至少部分锁定或解锁所述悬架臂(14)。

2.根据权利要求1所述的行星探测车，其特征在于，所述轮腿组件(1)还包括第一连接结构(16)，所述锁紧机构(15)包括设置于所述车本体(2)上的限位孔结构(151)和适于相对于所述限位孔结构(151)运动的限位块结构(152)；

所述第一连接结构(16)与所述第二摆臂(13)相连接，所述第二摆臂(13)相对于所述第一摆臂(12)的摆动位置包括沿第一方向依次分布的第一预设区域、第二预设区域和第三预设区域；当所述第二摆臂(13)在所述第一预设区域内摆动时，所述第一连接结构(16)驱动所述限位块结构(152)保持***所述限位孔结构(151)的状态；当所述第二摆臂(13)在所述第二预设区域内摆动时，所述第一连接结构(16)驱动所述限位块结构(152)相对于所述限位孔结构(151)运动，以***或脱出所述限位孔结构(151)；当所述第二摆臂(13)在所述第三预设区域内摆动时，所述第一连接结构(16)驱动所述限位块结构(152)保持脱出所述限位孔结构(151)的状态。

3.根据权利要求2所述的行星探测车，其特征在于，所述限位块结构(152)包括限位块本体(1521)和弹性件(1522)，所述限位块本体(1521)与所述悬架臂(14)滑动连接，且所述限位块本体(1521)的滑动方向与所述第一轴线呈第一预设夹角设置；

当所述限位块本体(1521)在所述第一连接结构(16)驱动下运动***所述限位孔结构(151)时，所述弹性件(1522)的弹性势能增大，当所述限位块本体(1521)脱出所述限位孔结构(151)时，所述弹性件(1522)的弹性势能减小。

4.根据权利要求3所述的行星探测车，其特征在于，所述第一轴线与第二轴线平行，所述第二轴线为所述第二摆臂(13)与所述悬架臂(14)转动连接的旋转轴线，所述第一连接结构(16)和所述限位块本体(1521)中的至少一个上设置有导向面结构(1523)，通过所述导向面结构(1523)将所述第一连接结构(16)的摆动转换为所述限位块本体(1521)的滑动。

5.根据权利要求4所述的行星探测车，其特征在于，所述轮腿组件(1)包括连杆组，所述连杆组包括至少两个依次连接的连杆结构，其中位于所有所述连杆结构两端的两个所述连杆结构分别为所述第一连接结构(16)和第二连接结构(17)，所述第一连接结构(16)与所述第二摆臂(13)绕第五轴线转动连接，所述第二连接结构(17)与所述悬架臂(14)绕第六轴线转动连接，所述第六轴线和所述第五轴线分别与所述第一轴线平行。

6.根据权利要求5所述的行星探测车，其特征在于，所述车本体(2)的左侧和/或右侧分别设置有至少两个所述轮腿组件(1)，位于同一侧的两个所述轮腿组件(1)的两个所述悬架臂(14)固定连接，位于同一侧的两个所述轮腿组件(1)的第一轴线重合。

7.根据权利要求6所述的行星探测车，其特征在于，位于同一侧的两个所述轮腿组件(1)的所述第二连接结构(17)分别包括第一齿轮结构(171)，两个所述第一齿轮结构(171)的轴线分别与两个所述轮腿组件(1)的第六轴线重合，两个所述第一齿轮结构(171)均通过第四驱动装置(18)驱动。

8.根据权利要求3所述的行星探测车，其特征在于，所述第一连接结构(16)包括转轴(41)和与所述转轴(41)固定连接的凸轮盘(42)；所述第二摆臂(13)通过所述转轴(41)与所述悬架臂(14)绕第八轴线转动连接，所述第八轴线与所述第一轴线垂直；所述凸轮盘(42)上设置有适于与所述限位块本体(1521)远离所述限位孔结构(151)的一端相接触的凸轮面结构(421)，所述凸轮盘(42)转动时通过所述凸轮面结构(421)驱动所述限位块结构(152)相对于所述限位孔结构(151)运动。

9.根据权利要求8所述的行星探测车，其特征在于，至少两个所述轮腿组件(1)的所述悬架臂(14)沿所述车本体(2)的左右方向延伸设置且固定连接，且两个所述轮腿组件(1)的所述悬架臂(14)的第一轴线重合；两个所述轮腿组件(1)的所述轮本体(11)沿左右方向相对设置；两个所述轮腿组件(1)的所述转轴(41)均通过第五驱动装置(44)驱动。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的行星探测车，其特征在于，所有所述轮腿组件(1)中至少位于前侧的两个所述轮腿组件(1)的所述第一摆臂(12)包括第一摆臂本体(121)和连接座(122)，所述第一摆臂本体(121)与所述第二摆臂(13)绕第四轴线转动连接，所述连接座(122)与所述第一摆臂本体(121)远离所述第二摆臂(13)的一端绕第九轴线转动连接，所述轮本体(11)与所述连接座(122)绕第三轴线转动连接；所述第四轴线和所述第三轴线均垂直于所述第九轴线。

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