低重力环境鼓式月壤采样收集装置

该装置面向地外天体低重力环境下的表层松散星壤采样作业场景设计，核心用途是在探测任务中完成星壤的快速铲取、暂存与转移，适配星球表面巡视探测过程中的无人自主采样需求，可搭载于小型星球巡视器末端，替代传统多自由度机械臂配合复杂铲斗的采样方案，降低探测任务中移动机构的故障风险。装置整体采用鼓式回转主体结构，整体作业端最大宽度控制在175毫米的安装边界内，可适配多数小型巡视器的载荷安装接口，无需额外增设复杂的传动连接结构。设计过程中优先简化整体机械结构，取消了多组独立移动的铲斗开合部件，将铲取、存储、卸料功能集成在单一鼓式主体上，主体拆分为四个相同的模块化舱段，各舱段拼接后形成完整的存储腔体，配合端部的铝帽端盖完成整体密封固定，在无额外紧固件的场景下也可保证结构耐用性，适配地外环境下难以开展维护作业的使用需求。鼓体表面设置大尺寸弧形铲勺，单勺尺寸接近鼓体直径的一半，铲勺沿鼓体周向呈45度倾角均匀排布，在鼓体回转过程中可直接完成表层星壤的铲取动作，无需额外调整铲取角度；铲取过程中鼓体半幅浸入松散星壤层即可完成填充，单舱段最大填充率可达94%，单次回转作业即可完成额定容量的星壤收集。存储腔体内部采用直通畅流的通道设计，入口与出口尺寸保持一致，无狭窄节流结构，在低重力环境下可实现快速卸料，避免松散星壤在腔体内出现粘附卡滞，卸料过程无需额外振动或敲击辅助即可清空腔体。装置作业过程中鼓体保持恒定低速回转，铲取的星壤沿鼓体内壁滑入存储腔体，回转至卸料侧时依靠重力与回转离心力共同作用完成卸料，作业过程中星壤溢出量极低，可保证采样过程的物料收集效率。整体结构无复杂精密传动部件，可适应星表极端温差、高辐射的作业环境，模块化的舱段设计也可根据任务采样量需求灵活调整鼓体长度，适配不同载荷能力的探测平台安装要求。