轻巧灵便的沙基机器人不但可以完成沙漠、草原、山脉等复杂地形的探险、营救和军事侦察工作,还可以用于月球和火星表面的探测。为进一步探知仿生沙基机器人二维C形腿轮缘与沙基作用的应力分布,设计了二维运动C形腿环形实验平台。实验台总共分为三大模块:机械装置、控制系统、数据采集系统。环形平台作为机械装置的主要框架,中心立柱为支撑点,三条C形腿轮协调运行,绕中心立柱做旋转运动,节省空间、方便数据采集,其中,C形腿采用反装曲柄连杆机构实现二维运动;以西门子S7-200 PLC为核心搭建环形实验平台控制系统,利用PLC自带Modbus RTU协议与伺服电机控制器通信,以C形腿角位移为基准实现环形实验平台三条C形腿轮协调运行。测试C形腿轴上安装有四分力传感器,用以测量C形腿所获得的支持力、牵引力和驱动力矩,该C形腿轮缘上安装6组传感器(每组包括正应力和剪应力传感器各一个),用以测量C形腿轮缘所受到的正应力和剪应力;以LabVIEW数据采集软件搭建高速数据采集系统,利用无线切换开关、导电滑环、信号调理电路、对原始数据进行动静变换、标准信号转换以及滤波,高速数据采集卡、高精度时钟、LabVIEW虚拟软件对标准信号做同步、存储等处理。环形实验平台采集到的数据可分析C形腿机器人在松软沙基行走时的受力情况,为优化C形腿轮尺寸和轮刺结构,研究C形腿在入沙和出沙时的转角与速度及在蹬沙过程中的蹬沙速度等对支持力和牵引力的影响,为寻找C形腿沙基机器人在沙基行走时的最优控制方案(耗能最小,运行速度最快)提供了理论依据。