随着“绕”、“落”、“回”三步走的即将完成,“登月”和“驻月”必将成为我国探月工程的下一个发展目标。月球表面环境恶劣而复杂,低重力、高真空、强辐射、大温差等因素使得地面上成熟的橡胶车轮技术无法应用到月球。而阿波罗载人月球车车轮虽然有其优越性,但并不能满足未来探测任务的高驱动性、大承载性以及高通过性等要求。本文主要针对复杂的月面环境,结合轮式移动机构高效灵活以及腿式移动机构地形适应性强的优点,创造性地提出了载人月球车感知型变辐车轮,以提高月球车的地形适应能力。本文主要围绕感知型变辐车轮进行了以下研究。首先,本文分析了感知型变辐车轮的工作原理,为车轮的可行性提供了理论依据。分析了感知型变辐车轮的感知原理,提出了基于视觉感知和传感器感知相结合的地形感知方式,并对车轮的构型作了详细介绍。其次,本文研究了感知型变辐车轮在不同的月面地形下的变辐方式。针对月球表面的平整地形、不规则地形以及极端地形,提出了平整地形不变辐、不规则地形保平稳以及极端地形省力矩的变辐原则,并分析了变辐车轮的极限越障高度。再者,本文对感知型变辐车轮进行了结构设计和有限元分析。结合感知型变辐车轮的功能要求和设计指标,提出三种设计方案,分析方案的优缺点并最终选用多驱动式行星丝杠变辐车轮方案。对车轮及其关键零部件进行有限元分析,结果表明车轮结构的强度满足设计要求。最后,基于ADAMS软件建立了动力学仿真模型,对感知型变辐车轮进行动力学仿真。通过分析感知型变辐车轮在不同地形下的运动过程,验证了理论研究的正确性。对感知型变辐车轮和传统车轮的动力学参数进行对比分析,结果表明感知型变辐车轮在地形的通过性、行驶的平顺性以及宇航员的安全性等方面均优于传统车轮。