轻量化铝质月壤采样挖掘执行装置

这款月壤采样挖掘装置是面向地外天体探测作业场景开发的专用执行工具，主要适配月球表面无人探测车搭载的机械臂末端使用，承担月面表层月壤开挖、浅层剖面样本采集的核心作业任务，是月球无人探测任务中获取月表原位土壤样本的关键功能部件，能够在低重力、高真空、大温差的极端月面环境下稳定完成挖掘作业动作，为月壤成分分析、月表地质结构研究提供可靠的样本获取支撑。

装置整体采用全铝材质的轻量化设计思路，除与机械臂相连的连接底座采用机加工工艺保证连接强度与装配精度外，其余所有结构件均采用数控激光切割工艺加工薄壁铝板成型，在保证结构刚度满足挖掘作业受力要求的前提下，将整体自重控制在极低水平，有效降低探测任务的发射载荷成本，适配深空探测任务对搭载设备的严苛重量约束。装置作业端采用六边形端头结构设计，作业时需将该端头与探测车机械臂的末端执行接口牢固连接，依靠机械臂提供的轴向进给力完成月壤的切入动作，同时可配合机械臂的多自由度运动实现沿月壤轴向的进给挖掘，还可依托机械臂的旋转轴带动整个挖掘装置绕自身纵轴完成回转动作，实现挖掘范围的拓展与样本的收拢收集，作业过程中可根据采样需求灵活调整挖掘深度与作业角度，适配不同硬度月壤层的采样需求。

从安装边界来看，装置整体为流线型筒状作业结构，大口径的敞口式挖掘端能够有效扩大单次挖掘的样本接触面积，提升单次作业的采样效率，收窄的连接端能够与通用型机械臂末端接口实现快速适配，无需额外设计复杂的转接结构即可完成装配，整体外形无突出的冗余结构，能够在机械臂折叠收纳时与探测车本体结构实现紧凑贴合，不会占用过多的搭载空间，也不会在探测车行驶过程中与月面凸起障碍物发生剐蹭。装置的结构设计充分考虑了月面作业的特殊受力特性，薄壁铝板拼接的主体结构在挖掘受力时能够均匀分散作业载荷，避免局部应力集中导致的结构变形，敞口边缘做了强化处理，能够承受切入硬质月壤层时的冲击载荷，保证多次重复挖掘作业后的结构完整性，可支撑探测任务周期内的多次采样作业需求，无需额外的维护或部件更换即可稳定完成预设的全部采样任务。