月球车是完成月球表面探测的重要载体。月球表面构成要素复杂多变,地势崎岖不平,对月球车的移动穿越性能有着苛刻的考验。月球探测车车轮是与月壤直接接触的重要部件,在接触的过程中,相互作用应力不仅提供车体设备的稳定载荷支撑,提供复杂地形条件下的前进驱动牵引力,而且力学传感反馈也反映了接触月壤的土质特性,反映了不同月表环境的地面力学作用原理,是月球探测车月表环境驱动性能研究的重要环节,因而本文针对月球探测车不同地形以及运动状态条件下柔性月壤地面力学相关理论及相关实验进行研究,对月球车顺利跨越障碍保证探测任务完成具有重要的研究价值。在地面力学沙土—车轮作用实验的基础之上,基于传统地面力学建立了不同地形以及高滑转率下的车轮模拟月壤作用关系力学模型,该模型可以计算车轮在月壤表面整个运行过程轮体的基本受力。为了拓展ADAMS动力学仿真平台在柔性地表接触环境中的应用,本课题融合月壤地面力学理论进行月球车的运动性能计算平台开发:采用ADAMS动力学软件作为底层开发平台,独立开发地面力学计算模块,建立六轮月球车虚拟样机以及多种不同地形的月表仿真环境,最终实现了ADAMS平台下的地面力学动力学联合仿真,并通过地面沙土实验验证了仿真结果的有效性,很好的预测了不同地势以及不同轮体运行状态下的作用关系以及运动变化趋势。课题同时针对岩石硬质接触作用关系进行实验分析,为月球车硬质接触条件下的力学计算预测完成了初步的探索工作。为了对探测车运动性能进行初步研究,课题针对六轮摇臂悬架结构月球车原理样机,基于崎岖月面建模条件,应用坐标变换以及多体系统动力学基本理论,建立了柔性月表环境下的月球车动力学运动基本模型,为复杂月面环境下的运动控制以及车体结构改进提供了一定的研究基础。本课题实验及仿真研究可以作为探测车车轮在柔性月表运动特性研究的一种新方法,为地面力学在月壤下的应用、月球探测车移动性能结构改进以及探测器遥操作平台的开发拓展了一条很好的研究发展道路。