CN110481665B - 巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法。包括跨冰裂隙准备步态、跨冰裂隙行进步态、跨冰裂隙复原步态；所述跨冰裂隙准备步态包括整体前移，左中肢腿履带足、右中肢腿履带足旋转支撑，左前肢腿履带足内收，右前肢腿履带足内收等共9步顺次分解动作；所述跨冰裂隙行进步态包括右前肢腿履带足、左前肢腿履带足外摆，整体前移，右中肢腿履带足、左中肢腿履带足侧摆，右后肢腿履带足、左后肢腿履带足内摆等共11步顺次分解动作；所述跨冰裂隙复原步态包括整体前移，左后肢腿履带足、右后肢腿履带足相向合拢等共3步顺次分解动作。实现巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙，避免造成人员车辆安全事故发生。

Description

巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法

技术领域

本发明涉及一种巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法。

背景技术

南极冰盖的冰在重力作用下由高向低运动，产生冰川流动，当遇到底面凹凸不平时会使流动的速度产生差异。在底面凸起时，冰盖表层的冰运动速度比下面的冰要快一些，形成了冰裂隙。冰裂缝的出现对南极冰盖考察人员和装备构成了严重的威胁。现有轮式、履带式科考车或全地形车主要是在平整后的冰面行驶，遇到冰裂隙不能跨越，会发生陷入或者跌落冰裂隙的现象，造成人员和车辆安全事故。

发明内容

本发明的目的是实现巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙，避免人员车辆安全事故的发生。针对一种巨型六肢腿履带足极地科考车要实现冰盖运行中，需要一种能跨越冰裂隙步态规划方法，实现在极地运行的任务，提供一种巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法，其包括跨冰裂隙准备步态、跨冰裂隙行进步态和跨冰裂隙复原步态。

进一步地，所述跨冰裂隙准备步态的步骤为：

S1，整体前移：科考车整体前移接近冰裂隙边缘，当科考车左前肢腿履带足A或右前肢腿履带足B距离冰裂隙不超过1米时，科考车停止前移，执行S2；

S2，右中肢腿履带足D旋转支撑：右中中关节锁定不动，右中履带足带动右中肢腿履带足D以右中上关节为中心向前旋转至右中肢腿履带足D支撑角度α₆，右中肢腿履带足D支撑角度α₆不超过35度，执行S3；

S3，左前肢腿履带足A内收：左前上肢腿锁定不动，左前履带足带动左前下肢腿绕左前中关节向科考车内侧旋转45度，执行S4；

S4，左中肢腿履带足C旋转支撑：左中中关节锁定不动，左中履带足带动左中肢腿履带足C以左中上关节为中心向前旋转至左中肢腿履带足C支撑角度α₃，左中肢腿履带足C支撑角度α₃不超过35度，执行S5；

S5，右前肢腿履带足B内收：右前上肢腿锁定不动，右前履带足带动右前下肢腿绕右前中关节向科考车内侧旋转45度，执行S6；

S6，左中履带足、右中履带足、左前履带足和右前履带足同时旋转复位：左中肢腿履带足C锁定不动，左中履带足以左中下关节为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中肢腿履带足D锁定不动，右中履带足以右中下关节为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前肢腿履带足A锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前肢腿履带足B锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁；右前履带足复位角度β₁、左前履带足复位角度β₂、左中履带足复位角度β₃和右中履带足复位角度β₆不超过90度，执行S7；

S7，整体前移：科考车整体前移再次接近冰裂隙边缘，执行S8；

S8，左后肢腿履带足E旋转支撑：左后中关节锁定不动，左后履带足带动左后肢腿履带足E以左后上关节为中心向前旋转至左后肢腿履带足E支撑角度α₄，左后肢腿履带足E支撑角度α₄不超过35度，执行S9；

S9，右后肢腿履带足F旋转支撑：右后中关节锁定不动，右后履带足带动右后肢腿履带足F以右后上关节为中心向前旋转至右后肢腿履带足F支撑角度α₅，右后肢腿履带足F支撑角度α₅不超过35度；完成跨冰裂隙准备步态。

进一步地，所述跨冰裂隙行进步态的步骤为：

S10，右前肢腿履带足B外摆跨越冰裂隙：先以右前上关节为中心，右前肢腿履带足B带动右前履带足水平方向向内旋转θ，θ不超过120度，接着右前上肢腿不动，右前下肢腿带动右前履带足向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S11；

所述右前肢腿履带足B带动右前履带足水平方向向内旋转θ由下列公式求得：

式中：L₁为右前肢腿履带足B旋转θ时跨越冰裂隙距离，d为右前履带足与平台距离；

所述右前下肢腿带动右前履带足向外摆动距离L₂由下列公式求得：

式中：L₂为右前下肢腿带动右前履带足向外摆动的距离，b为右前下肢腿的长度，h为右前履带足的长度，δ为右前下肢腿外摆时所需角度，δ不超过120度，由下式求得：

S11，左前肢腿履带足A外摆跨越冰裂隙：先以左前上关节为中心，左前肢腿履带足A带动左前履带足水平方向向内旋转θ，接着左前上肢腿不动，左前下肢腿带动左前履带足向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S12；

S12，左后履带足和右后履带足旋转复位：左后上肢腿、左后中关节和左后下肢腿锁定不动，左后履带足以左后下关节为中心旋转至左后履带足复位角度β₄；右后上肢腿、右后中关节和右后下肢腿锁定不动，右后履带足以右后下关节为中心旋转至右后履带足复位角度β₅，左后履带足复位角度β₄和右后履带足复位角度β₅不超过90度，执行S13；

S13，整体前移、左前肢腿履带足A和右前肢腿履带足B旋转支撑、左中肢腿履带足C和右中肢腿履带足D旋转预备：科考车整体前移；左前中关节锁定不动，左前履带足以左前上关节为中心带动左前肢腿履带足A向后旋转至左前肢腿履带足A支撑角度α₂；右前中关节锁定不动，右前履带足以右前上关节为中心带动右前肢腿履带足B向后旋转至右前肢腿履带足B支撑角度α₁；左中中关节锁定不动，左中履带足以左中上关节为中心带动左中肢腿履带足C向冰裂隙的反方向旋转至左中肢腿履带足C预备角度γ₁；右中中关节锁定不动，右中履带足以右中上关节为中心带动右中肢腿履带足D向冰裂隙的反方向旋转至右中肢腿履带足D预备角度γ₂；右前肢腿履带足B支撑角度α₁、左前肢腿履带足A支撑角度α₂、左中肢腿履带足C预备角度γ₁和右中肢腿履带足D预备角度γ₂不超过35度，执行S14；

S14，左中履带足、右中履带足、左前履带足和右前履带足同时旋转复位：左中上关节、左中上肢腿、左中中关节和左中下肢腿锁定不动，左中履带足以左中下关节为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中上关节、右中上肢腿、右中中关节和右中下肢腿锁定不动，右中履带足以右中下关节为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前上关节、左前上肢腿、左前中关节和左前下肢腿锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上关节、右前上肢腿、右前中关节、右前下肢腿锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S15；

S15，整体前移：科考车整体前移，位于冰裂隙上方，执行S16；

S16，右中肢腿履带足D侧摆：右中中关节、右中履带足锁定不动，右中肢腿履带足D以右中上关节为中心带动右中履带足由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S17；

S17，左中肢腿履带足C侧摆：左中中关节、左中履带足锁定不动，左中肢腿履带足C以左中上关节为中心带动左中履带足由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S18；

S18，整体前移、同时左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车整体前移，左后履带足带动左后肢腿履带足E、右后履带足带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢，执行S19；

S19，右后肢腿履带足F内摆：先以右后上关节为中心，右后肢腿履带足F带动右后履带足水平方向向内旋转θ，接着右后上肢腿不动，右后下肢腿带动右后履带足向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S20；

S20，左后肢腿履带足E内摆：先以左后上关节为中心，左后肢腿履带足E带动左后履带足水平方向向内旋转θ，接着左后上肢腿不动，左后下肢腿带动左后履带足向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙；完成跨冰裂隙行进步态。

进一步地，所述跨冰裂隙复原步态的步骤为：

S21，左前履带足和右前履带足旋转复位：左前上肢腿、左前中关节和左前下肢腿锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上肢腿、右前中关节和右前下肢腿锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S22；

S22，整体前移：科考车整体前移，驶离冰裂隙，执行S23；

S23，左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车驶离冰裂隙后，左后履带足带动左后肢腿履带足E、右后履带足带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢；完成跨冰裂隙复原步态。

本发明的有益效果是：

本发明提出的跨冰裂隙准备步态是在科考车跨越冰裂隙之前，科考车进行跨越冰裂隙准备工作，解决了跨越冰裂隙前科考车调整到跨冰裂隙姿态的问题；跨冰裂隙行进步态是在科考车跨越冰裂隙过程中，六肢腿履带足协同配合，科考车完成跨越冰裂隙，解决了科考车跨越冰裂隙的问题；跨冰裂隙复原步态是在科考车跨越冰裂隙之后，科考车驶离冰裂隙，同时六肢腿履带足恢复跨冰裂隙前状态，解决了科考车跨越冰裂隙后恢复到原始状态的问题；本发明解决了科考车行进过程中跨越冰裂隙的难题，且各肢腿为单腿动作，确保跨越冰裂隙运行平稳且不倾覆。

附图说明

图1为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车的简化模型轴侧图；

图2为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙的简化模型俯视图；

图3为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙时六肢腿及履带足的旋转角度示意图；

图4为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙的跨冰裂隙准备步态时序图；

图5为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙的跨冰裂隙行进步态时序图；

图6为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙的跨冰裂隙复原步态时序图；

图7为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车右前肢腿履带足B跨越冰裂隙时的三维轨迹示意图；

图8为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车右前肢腿履带足B跨越冰裂隙时的旋转角度示意图；

图9为本发明巨型六肢腿履带足极地科考车右前肢腿履带足B跨越冰裂隙时的外摆角度示意图；

图中：A-左前肢腿履带足，B-右前肢腿履带足，C-左中肢腿履带足，D-右中肢腿履带足，E-左后肢腿履带足，F-右后肢腿履带足；

1-右前履带足，2-右前下肢腿，3-右前中关节，4-右前上肢腿，5-左前上肢腿，6-左前中关节，7-左前下肢腿，8-左前履带足，9-左中上肢腿，10-左中中关节，11-左中履带足，12-左中下肢腿，13-左后履带足，14-左后下肢腿，15-左后中关节，16-左后上肢腿，17-右后上肢腿，18-右后中关节，19-右后下肢腿，20-右后履带足，21-右中下肢腿，22-右中履带足，23-右中中关节，24-右中上肢腿，25-平台，26-右前下关节，27-右前上关节，28-左前上关节，29-左前下关节，30-左中上关节，31-左中下关节，32-左后下关节，33-左后上关节，34-右后上关节，35-右后下关节，36-右中上关节，37-右中下关节；

α₁-右前肢腿履带足B支撑角度，α₂-左前肢腿履带足A支撑角度，α₃-左中肢腿履带足C支撑角度，α₄-左后肢腿履带足E支撑角度，α₅-右后肢腿履带足F支撑角度，α₆-右中肢腿履带足D支撑角度，β₁-右前履带足复位角度，β₂-左前履带足复位角度，β₃-左中履带足复位角度，β₄-左后履带足复位角度，β₅-右后履带足复位角度，β₆-右中履带足复位角度，γ₁-左中肢腿履带足C预备角度，γ₂-右中肢腿履带足D预备角度。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1和2所示，本实施例中的巨型六肢腿履带足极地科考车，由平台25通过六个上关节27、28、30、33、34、36分别与右前上肢腿4、左前上肢腿5、左中上肢腿9、左后上肢腿16、右后上肢腿17和右中上肢腿24连接；右前下肢腿2、右前中关节3和右前上肢腿4连接构成右前肢腿履带足B，左前上肢腿5、左前中关节6和左前下肢腿7连接构成左前肢腿履带足A，左中上肢腿9、左中中关节10和左中下肢腿12连接构成左中肢腿履带足C，左后下肢腿14、左后中关节15和左后上肢腿16连接构成左后肢腿履带足E，右后上肢腿17、右后中关节18和右后下肢腿19连接构成右后肢腿履带足F，右中下肢腿21、右中中关节23和右中上肢腿24连接构成右中肢腿履带足D；右前下肢腿2与右前履带足1的右前下关节26连接，左前下肢腿7与左前履带足8的左前下关节29连接，左中下肢腿12与左中履带足11的左中下关节31连接，左后下肢腿14与左后履带足13的左后下关节32连接，右后下肢腿19与右后履带足20的右后下关节35连接，右中下肢腿21与右中履带足22的右中下关节37连接。

如图1～9所示，本实施例中的巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法，其包括跨冰裂隙准备步态、跨冰裂隙行进步态和跨冰裂隙复原步态。

如图4所示，所述跨冰裂隙准备步态的步骤为：

S1，整体前移：科考车整体前移接近冰裂隙边缘，当科考车左前肢腿履带足A或右前肢腿履带足B距离冰裂隙不超过1米时，科考车停止前移，执行S2；

S2，右中肢腿履带足D旋转支撑：右中中关节23锁定不动，右中履带足22带动右中肢腿履带足D以右中上关节36为中心向前旋转至右中肢腿履带足D支撑角度α₆，右中肢腿履带足D支撑角度α₆不超过35度，执行S3；

S3，左前肢腿履带足A内收：左前上肢腿5锁定不动，左前履带足8带动左前下肢腿7绕左前中关节6向科考车内侧旋转45度，执行S4；

S4，左中肢腿履带足C旋转支撑：左中中关节10锁定不动，左中履带足11带动左中肢腿履带足C以左中上关节30为中心向前旋转至左中肢腿履带足C支撑角度α₃，左中肢腿履带足C支撑角度α₃不超过35度，执行S5；

S5，右前肢腿履带足B内收：右前上肢腿4锁定不动，右前履带足1带动右前下肢腿2绕右前中关节3向科考车内侧旋转45度，执行S6；

S6，左中履带足11、右中履带足22、左前履带足8和右前履带足1同时旋转复位：左中肢腿履带足C锁定不动，左中履带足11以左中下关节31为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中肢腿履带足D锁定不动，右中履带足22以右中下关节37为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前肢腿履带足A锁定不动，左前履带足8以左前下关节29为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前肢腿履带足B锁定不动，右前履带足1以右前下关节26为中心旋转至右前履带足复位角度β₁；右前履带足复位角度β₁、左前履带足复位角度β₂、左中履带足复位角度β₃和右中履带足复位角度β₆不超过90度，执行S7；

S7，整体前移：科考车整体前移再次接近冰裂隙边缘，执行S8；

S8，左后肢腿履带足E旋转支撑：左后中关节15锁定不动，左后履带足13带动左后肢腿履带足E以左后上关节33为中心向前旋转至左后肢腿履带足E支撑角度α₄，左后肢腿履带足E支撑角度α₄不超过35度，执行S9；

S9，右后肢腿履带足F旋转支撑：右后中关节18锁定不动，右后履带足20带动右后肢腿履带足F以右后上关节34为中心向前旋转至右后肢腿履带足F支撑角度α₅，右后肢腿履带足F支撑角度α₅不超过35度；完成跨冰裂隙准备步态。

如图5所示，所述跨冰裂隙行进步态的步骤为：

S10，右前肢腿履带足B外摆跨越冰裂隙：先以右前上关节27为中心，右前肢腿履带足B带动右前履带足1水平方向向内旋转θ，θ不超过120度，接着右前上肢腿4不动，右前下肢腿2带动右前履带足1向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，冰裂隙宽L，执行S11；

所述右前肢腿履带足B带动右前履带足1水平方向向内旋转θ由下列公式求得：

式中：L₁为右前肢腿履带足B旋转θ时跨越冰裂隙距离，d为右前履带足1与平台25距离；

所述右前下肢腿2带动右前履带足1向外摆动距离L₂由下列公式求得：

式中：L₂为右前下肢腿2带动右前履带足1向外摆动的距离，b为右前下肢腿2的长度，h为右前履带足1的长度，δ为右前下肢腿2外摆时所需角度，δ不超过120度，由下式求得：

右前肢腿履带足B旋转时跨越冰裂隙距离L₁与右前肢腿履带足B外摆时跨越冰裂隙距离L₂之和大于等于冰裂隙宽L，即：L₁+L₂≥L；

整合上述公式可得右前肢腿履带足B旋转时角度θ、外摆时角度δ与冰裂隙宽L之间关系为：

左前肢腿履带足A外摆跨越冰裂隙时，旋转时角度、旋转时跨越冰裂隙距离、外摆时角度、向外摆动距离的表达式分别同右前肢腿履带足B外摆跨越冰裂隙时，旋转时角度θ、旋转θ时跨越冰裂隙距离L₁、外摆时角度δ、向外摆动距离L₂的表达式一致；

左后肢腿履带足E、右后肢腿履带足F内摆跨越冰裂隙时，旋转时角度、旋转跨越冰裂隙距离、内摆时角度、向内摆动距离的表达式分别同右前肢腿履带足B外摆跨越冰裂隙时，旋转时角度θ、旋转θ时跨越冰裂隙距离L₁、外摆时角度δ、向外摆动距离L₂的表达式一致。

S11，左前肢腿履带足A外摆跨越冰裂隙：先以左前上关节28为中心，左前肢腿履带足A带动左前履带足8水平方向向内旋转θ，接着左前上肢腿5不动，左前下肢腿7带动左前履带足8向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S12；

S12，左后履带足13和右后履带足20旋转复位：左后上肢腿16、左后中关节15和左后下肢腿14锁定不动，左后履带足13以左后下关节32为中心旋转至左后履带足复位角度β₄；右后上肢腿17、右后中关节18和右后下肢腿19锁定不动，右后履带足20以右后下关节35为中心旋转至右后履带足复位角度β₅，左后履带足复位角度β₄和右后履带足复位角度β₅不超过90度，执行S13；

S13，整体前移、左前肢腿履带足A和右前肢腿履带足B旋转支撑、左中肢腿履带足C和右中肢腿履带足D旋转预备：科考车整体前移；左前中关节6锁定不动，左前履带足8以左前上关节28为中心带动左前肢腿履带足A向后旋转至左前肢腿履带足A支撑角度α₂；右前中关节3锁定不动，右前履带足1以右前上关节27为中心带动右前肢腿履带足B向后旋转至右前肢腿履带足B支撑角度α₁；左中中关节10锁定不动，左中履带足11以左中上关节30为中心带动左中肢腿履带足C向冰裂隙的反方向旋转至左中肢腿履带足C预备角度γ₁；右中中关节23锁定不动，右中履带足22以右中上关节36为中心带动右中肢腿履带足D向冰裂隙的反方向旋转至右中肢腿履带足D预备角度γ₂；右前肢腿履带足B支撑角度α₁、左前肢腿履带足A支撑角度α₂、左中肢腿履带足C预备角度γ₁和右中肢腿履带足D预备角度γ₂不超过35度，执行S14；

S14，左中履带足11、右中履带足22、左前履带足8和右前履带足1同时旋转复位：左中上关节30、左中上肢腿9、左中中关节10和左中下肢腿12锁定不动，左中履带足11以左中下关节31为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中上关节36、右中上肢腿24、右中中关节23和右中下肢腿21锁定不动，右中履带足22以右中下关节37为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前上关节28、左前上肢腿5、左前中关节6和左前下肢腿7锁定不动，左前履带足8以左前下关节29为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上关节27、右前上肢腿4、右前中关节3、右前下肢腿2锁定不动，右前履带足1以右前下关节26为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S15；

S15，整体前移：科考车整体前移，位于冰裂隙上方，执行S16；

S16，右中肢腿履带足D侧摆：右中中关节23、右中履带足22锁定不动，右中肢腿履带足D以右中上关节36为中心带动右中履带足22由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S17；

S17，左中肢腿履带足C侧摆：左中中关节10、左中履带足11锁定不动，左中肢腿履带足C以左中上关节30为中心带动左中履带足11由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S18；

S18，整体前移、同时左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车整体前移，左后履带足13带动左后肢腿履带足E、右后履带足20带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢，执行S19；

S19，右后肢腿履带足F内摆：先以右后上关节34为中心，右后肢腿履带足F带动右后履带足20水平方向向内旋转θ，接着右后上肢腿17不动，右后下肢腿19带动右后履带足20向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S20；

S20，左后肢腿履带足E内摆：先以左后上关节33为中心，左后肢腿履带足E带动左后履带足13水平方向向内旋转θ，接着左后上肢腿16不动，左后下肢腿14带动左后履带足13向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙；完成跨冰裂隙行进步态。

如图6所示，所述跨冰裂隙复原步态的步骤为：

S21，左前履带足8和右前履带足1旋转复位：左前上肢腿5、左前中关节6和左前下肢腿7锁定不动，左前履带足8以左前下关节29为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上肢腿4、右前中关节3和右前下肢腿2锁定不动，右前履带足1以右前下关节26为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S22；

S22，整体前移：科考车整体前移，驶离冰裂隙，执行S23；

S23，左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车驶离冰裂隙后，左后履带足13带动左后肢腿履带足E、右后履带足20带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢；完成跨冰裂隙复原步态。

Claims (1)

1.一种巨型六肢腿履带足极地科考车跨越冰裂隙步态规划方法，其特征在于，包括跨冰裂隙准备步态、跨冰裂隙行进步态和跨冰裂隙复原步态；

所述跨冰裂隙准备步态的步骤为：

S1，整体前移：科考车整体前移接近冰裂隙边缘，当科考车左前肢腿履带足A或右前肢腿履带足B距离冰裂隙不超过1米时，科考车停止前移，执行S2；

S2，右中肢腿履带足D旋转支撑：右中中关节锁定不动，右中履带足带动右中肢腿履带足D以右中上关节为中心向前旋转至右中肢腿履带足D支撑角度α₆，右中肢腿履带足D支撑角度α₆不超过35度，执行S3；

S3，左前肢腿履带足A内收：左前上肢腿锁定不动，左前履带足带动左前下肢腿绕左前中关节向科考车内侧旋转45度，执行S4；

S4，左中肢腿履带足C旋转支撑：左中中关节锁定不动，左中履带足带动左中肢腿履带足C以左中上关节为中心向前旋转至左中肢腿履带足C支撑角度α₃，左中肢腿履带足C支撑角度α₃不超过35度，执行S5；

S5，右前肢腿履带足B内收：右前上肢腿锁定不动，右前履带足带动右前下肢腿绕右前中关节向科考车内侧旋转45度，执行S6；

S6，左中履带足、右中履带足、左前履带足和右前履带足同时旋转复位：左中肢腿履带足C锁定不动，左中履带足以左中下关节为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中肢腿履带足D锁定不动，右中履带足以右中下关节为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前肢腿履带足A锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前肢腿履带足B锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁；右前履带足复位角度β₁、左前履带足复位角度β₂、左中履带足复位角度β₃和右中履带足复位角度β₆不超过90度，执行S7；

S7，整体前移：科考车整体前移再次接近冰裂隙边缘，执行S8；

S8，左后肢腿履带足E旋转支撑：左后中关节锁定不动，左后履带足带动左后肢腿履带足E以左后上关节为中心向前旋转至左后肢腿履带足E支撑角度α₄，左后肢腿履带足E支撑角度α₄不超过35度，执行S9；

S9，右后肢腿履带足F旋转支撑：右后中关节锁定不动，右后履带足带动右后肢腿履带足F以右后上关节为中心向前旋转至右后肢腿履带足F支撑角度α₅，右后肢腿履带足F支撑角度α₅不超过35度；完成跨冰裂隙准备步态；

所述跨冰裂隙行进步态的步骤为：

S10，右前肢腿履带足B外摆跨越冰裂隙：先以右前上关节为中心，右前肢腿履带足B带动右前履带足水平方向向内旋转θ，θ不超过120度，接着右前上肢腿不动，右前下肢腿带动右前履带足向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S11；

所述右前肢腿履带足B带动右前履带足水平方向向内旋转θ由下列公式求得：

式中：L₁为右前肢腿履带足B旋转θ时跨越冰裂隙距离，d为右前履带足与平台距离；

所述右前下肢腿带动右前履带足向外摆动距离L₂由下列公式求得：

式中：L₂为右前下肢腿带动右前履带足向外摆动的距离，b为右前下肢腿的长度，h为右前履带足的长度，δ为右前下肢腿外摆时所需角度，δ不超过120度，由下式求得：

S11，左前肢腿履带足A外摆跨越冰裂隙：先以左前上关节为中心，左前肢腿履带足A带动左前履带足水平方向向内旋转θ，接着左前上肢腿不动，左前下肢腿带动左前履带足向外摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S12；

S12，左后履带足和右后履带足旋转复位：左后上肢腿、左后中关节和左后下肢腿锁定不动，左后履带足以左后下关节为中心旋转至左后履带足复位角度β₄；右后上肢腿、右后中关节和右后下肢腿锁定不动，右后履带足以右后下关节为中心旋转至右后履带足复位角度β₅，左后履带足复位角度β₄和右后履带足复位角度β₅不超过90度，执行S13；

S13，整体前移、左前肢腿履带足A和右前肢腿履带足B旋转支撑、左中肢腿履带足C和右中肢腿履带足D旋转预备：科考车整体前移；左前中关节锁定不动，左前履带足以左前上关节为中心带动左前肢腿履带足A向后旋转至左前肢腿履带足A支撑角度α₂；右前中关节锁定不动，右前履带足以右前上关节为中心带动右前肢腿履带足B向后旋转至右前肢腿履带足B支撑角度α₁；左中中关节锁定不动，左中履带足以左中上关节为中心带动左中肢腿履带足C向冰裂隙的反方向旋转至左中肢腿履带足C预备角度γ₁；右中中关节锁定不动，右中履带足以右中上关节为中心带动右中肢腿履带足D向冰裂隙的反方向旋转至右中肢腿履带足D预备角度γ₂；右前肢腿履带足B支撑角度α₁、左前肢腿履带足A支撑角度α₂、左中肢腿履带足C预备角度γ₁和右中肢腿履带足D预备角度γ₂不超过35度，执行S14；

S14，左中履带足、右中履带足、左前履带足和右前履带足同时旋转复位：左中上关节、左中上肢腿、左中中关节和左中下肢腿锁定不动，左中履带足以左中下关节为中心旋转至左中履带足复位角度β₃；右中上关节、右中上肢腿、右中中关节和右中下肢腿锁定不动，右中履带足以右中下关节为中心旋转至右中履带足复位角度β₆；左前上关节、左前上肢腿、左前中关节和左前下肢腿锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上关节、右前上肢腿、右前中关节、右前下肢腿锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S15；

S15，整体前移：科考车整体前移，位于冰裂隙上方，执行S16；

S16，右中肢腿履带足D侧摆：右中中关节、右中履带足锁定不动，右中肢腿履带足D以右中上关节为中心带动右中履带足由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S17；

S17，左中肢腿履带足C侧摆：左中中关节、左中履带足锁定不动，左中肢腿履带足C以左中上关节为中心带动左中履带足由侧面向前摆动跨越冰裂隙，执行S18；

S18，整体前移、同时左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车整体前移，左后履带足带动左后肢腿履带足E、右后履带足带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢，执行S19；

S19，右后肢腿履带足F内摆：先以右后上关节为中心，右后肢腿履带足F带动右后履带足水平方向向内旋转θ，接着右后上肢腿不动，右后下肢腿带动右后履带足向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙，执行S20；

S20，左后肢腿履带足E内摆：先以左后上关节为中心，左后肢腿履带足E带动左后履带足水平方向向内旋转θ，接着左后上肢腿不动，左后下肢腿带动左后履带足向内摆动距离L₂，跨越冰裂隙；完成跨冰裂隙行进步态；

所述跨冰裂隙复原步态的步骤为：

S21，左前履带足和右前履带足旋转复位：左前上肢腿、左前中关节和左前下肢腿锁定不动，左前履带足以左前下关节为中心旋转至左前履带足复位角度β₂；右前上肢腿、右前中关节和右前下肢腿锁定不动，右前履带足以右前下关节为中心旋转至右前履带足复位角度β₁，执行S22；

S22，整体前移：科考车整体前移，驶离冰裂隙，执行S23；

S23，左后肢腿履带足E和右后肢腿履带足F相向合拢：科考车驶离冰裂隙后，左后履带足带动左后肢腿履带足E、右后履带足带动右后肢腿履带足F，同时相向合拢；完成跨冰裂隙复原步态。

Images