月球表面旋转过滤式采样探测作业装置

该装置面向深空探测领域的月表原位采样作业场景设计，核心用于月球表面岩石碎屑、月壤样品的自动采集、筛分与暂存，为地外天体物质成分分析、地质演化研究提供可靠的样品获取载体，适配低重力、高真空、大温差的月表极端作业环境，可搭载于月面巡视平台开展长距离巡航采样任务。设备采用轮式移动底盘搭配弧形承载主梁的整体布局，四轮独立支撑结构可适配月表松散浮土、微小撞击坑等复杂地形，360度全向机动能力支持在巡视器停靠点位周边灵活调整采样位置，无需频繁移动主巡视平台即可覆盖周边作业范围。整套采样系统集成独立控制单元与无线传输模块，可接收地面测控指令自主完成全流程作业，也支持根据探测需求切换人工干预的遥控作业模式。采样执行端配备高精度深度调节机构，可通过传感器与电控模块精准控制采样头下探深度，覆盖月表0至100毫米深度的表层、次表层样品采集区间，可根据探测目标的位置差异灵活选取采样点位，规避月表大块岩石对采样作业的干扰。设备搭载旋转过滤筛分结构，正向旋转时可完成样品的提取与初级输送，反向旋转时可自动排出卡滞在过滤路径中的超尺寸非目标岩块，避免大粒径石块造成机构卡滞故障；筛分结构可精准分离粒径10至20毫米的目标岩样，同时将粒径小于1.5毫米的细粒月壤、浮尘进行分离归集，实现不同粒径样品的分类存储。样品存储单元采用180度对称布置的双容器结构，搭配锥形漏斗导料结构，可将筛分后的样品自动转移至对应容器内，转移过程中可对采集的岩块进行计数统计，支持根据样品采集需求灵活选择存储容器，主容器采用快拆结构设计，可在转移至主取样容器前完成样品的快速检查与筛选。设备配备两组180度视场的摄像单元，可实时采集采样区域的影像数据，为采样点位选择、作业状态监控提供视觉支撑，特殊设计的通道式采样结构可深入月表以下10厘米深度获取次表层样品，规避月表空间风化层对样品成分的干扰。整套旋转采样采集机构自重控制在500克级别，基于月面低重力环境优化的移动探测单元总重约2500克，搭载总容量30瓦时的电池组，可支持长周期巡航采样作业，整套机构的动力由5台1.5至3瓦的步进电机提供，可实现采样、筛分、转移、排堵全流程的精准动作控制，结构紧凑重量轻，适配深空探测任务对载荷重量、安装边界的严苛要求，整体安装轮廓可适配巡视器平台的搭载接口，无需对现有巡视平台进行大规模结构改造即可完成搭载部署。