可折叠微型星球探测采样行走装置

这款微型探测行走装置的设计核心围绕地外天体表面的近距离探测与采样作业需求展开，在结构设计阶段优先考虑了狭小空间内的部署适配性，整体采用扁平化折叠构型，在非工作状态下可将多组行走轮臂完全收折至主体舱段侧方，整体轮廓压缩为规整的扁平块状，能够适配小型着陆器的有限搭载舱位，无需额外设计复杂的弹出释放机构，仅依靠轮臂内置的弹性储能结构即可完成部署阶段的自动弹开，大幅降低搭载释放环节的结构复杂度与故障概率。

行走机构采用多组独立铰接的轮臂构型，每组轮臂都具备独立的俯仰转动自由度，搭配小直径防滑轮面，能够在颗粒状月壤、岩屑覆盖的崎岖天体表面实现稳定行走，可越过高度不超过自身轮径1.2倍的凸起障碍，同时可根据地形实时调整单组轮臂的支撑角度，在坡度不超过25度的倾斜表面保持机身水平，避免搭载的探测元件因机身倾斜出现采样、拍摄偏差。机身顶部铺设的分体式太阳能光伏板采用与主体上表面共形的安装设计，在折叠状态下不会与轮臂、着陆舱内壁发生结构干涉，展开后可最大化接收天体表面的太阳辐照，为整机的行走、采样、数据传输模块提供持续电力供应，无需搭载大重量的化学储能电池，有效控制整机的整体质量。

机身前端集成的微型采样钻头采用直推式进给结构，安装于机身前部的独立滑动导轨上，在非采样状态下可完全收纳入机身前部的防护舱内，避免行走过程中岩屑磕碰损坏钻具；作业时钻头沿导轨伸出，可对硬度不超过60MPa的表层岩屑、风化层进行钻取，采样深度可达表层下15mm，采集的样本可通过钻头内部的中空通道直接输送至机身内置的样本暂存舱，无需额外设计复杂的样本转移机构，进一步压缩结构占用空间。

在安装边界的设计考量上，整机收折状态下的长宽高比例控制在3:2:1范围内，所有外露结构均做了圆角钝化处理，不存在突出的尖锐结构，在搭载装填过程中不会剐蹭着陆舱的内部线缆与其他搭载设备；所有转动铰接位置均采用自润滑耐磨衬套，适配地外天体表面的真空、大温差工作环境，无需额外添加润滑脂即可保证长期转动的可靠性，避免润滑脂在真空环境下挥发污染搭载的光学探测元件。整机的结构受力路径经过多轮拓扑优化，主体框架采用一体化轻质构型，在保证整体结构强度能够承受着陆冲击载荷的前提下，尽可能去除非受力区域的冗余材料，降低整体结构质量，为探测、采样模块预留足够的载荷余量。

在实际应用场景中，这类微型探测装置可作为大型星球探测车的辅助搭载设备，在大型探测车抵达复杂地形区域（如陨石坑边缘、岩石缝隙入口）时，可释放该微型装置进入狭窄区域完成近距离探测与采样，弥补大型探测车无法进入狭小空间的作业盲区；也可作为小型着陆器的主探测载荷，完成低成本的单点天体表面探测任务，无需搭载复杂的行走与探测系统即可完成基础的表层环境探测、样本采集作业，大幅降低深空探测任务的载荷成本。在结构建模过程中，所有铰接点的转动行程都做了严格的干涉校验，确保轮臂在收折、展开全行程内不会与机身、太阳能板、采样模块发生运动干涉，所有紧固件的安装位置都预留了足够的工具操作空间，满足地面装配阶段的安装操作需求，同时每个模块都设计了独立的安装定位基准，可在装配完成后单独对行走模块、采样模块、供电模块进行性能测试，无需整机拆解即可完成故障模块的更换，提升地面测试与后期维护的效率。