行星探测用月壤分层自主采样移动装置

该采样装置主要面向地外天体着陆探测任务中的表层月壤原位采集场景，可在与着陆器完成分离后独立开展探测作业，无需依托着陆器本体的动力与测控支撑即可完成预设采样路径的自主行走。整机采用轮式移动底盘作为承载基础，行走轮采用大宽度辐条式结构，可在低重力、高粉尘的月面环境下降低接地比压，避免轮体陷入松散月壤层，同时辐条间隙可在行进过程中自动排出轮面附着的月壤颗粒，降低行走阻力与粉尘侵入轮系铰接部位的风险。底盘主体框架采用镂空式格栅结构设计，在保证整体结构刚度满足发射段过载要求的前提下，尽可能降低整机结构重量，适配深空探测任务严苛的重量约束边界，框架上的规整镂空区域可预留多组科学载荷安装位，可根据任务需求搭载月壤成分分析、温湿度探测等不同功能的原位检测模块，无需额外改动主体承载结构即可完成载荷拓展。

采样执行机构采用前置伸缩式铲斗臂设计，铲斗作业面匹配双梯度采样结构的倾角参数，作业时铲臂可沿预设轨迹缓慢伸出，将表层月壤轻柔扫过梯度采样表面，避免传统刚性铲取动作对月壤原始层理结构的破坏，保证采集到的样本能够真实反映不同深度月壤的层级分布特性。双梯度结构的采样面设置有不同高度的采样格槽，单次行走作业即可完成不同深度层位的月壤样本收集，无需多次重复调整铲斗下探深度，可大幅降低采样作业的动作复杂度，减少低重力环境下机构动作的故障概率，同时整套采样动作的能耗控制在较低水平，可在有限的车载能源储备下完成多点位的采样作业，提升单设备的探测覆盖范围。

整机的安装边界需匹配着陆器搭载舱的内部包络尺寸，收拢状态下铲臂完全回收至底盘前端的容纳槽内，整机外轮廓无突出结构，可避免发射及着陆段振动过程中突出部件与舱体结构发生碰撞干涉。轮系的安装位置经过重心匹配计算，整机静止状态下的重心投影落在四轮接地点构成的支撑面几何中心附近，可在15度以内的月面斜坡环境下保持稳定不倾覆，满足月面复杂地形的行走作业需求。底盘底部预留有标准的机构连接接口，可根据任务需求对接不同的采样附件，也可在后续衍生型号中更换为履带式行走模块，适配更加崎岖的探测区域作业需求。

在结构细节设计上，所有铰接运动部位均采用防尘密封结构，避免月壤微细颗粒进入运动副造成卡滞，框架结构的棱边均做圆角钝化处理，防止尖锐棱边在装配或作业过程中剐蹭线缆或其他载荷部件。采样格槽的内部容积经过匹配计算，单格槽可容纳满足常规科学检测所需的月壤样本量，同时格槽侧壁设置有微小的排气导流结构，可在样本收集过程中快速排出格槽内的浮尘，避免浮尘堆积造成样本容量不足的问题。整机的电气布线均沿框架内部的镂空空腔走线，外部无裸露线缆，可避免月面极端温差环境下线缆老化破损，同时也能防止行走过程中剐蹭岩石造成线缆断裂。