月表采样作业可动铲斗集料收集装置

该集料收集装置面向地外天体表层采样作业场景，核心作用是承接、暂存铲斗采集到的月表松散岩土，为后续样品转移、封装工序提供稳定的中转容腔，适配低重力环境下采样作业的集料需求。装置整体采用半围合U型壳体结构，主体容腔为大直径圆形回转结构，壳体侧壁沿周向均匀排布密集通孔，这类开孔设计一方面可以在铲斗卸料、集料晃动过程中快速筛除粒径超标的碎屑，另一方面能够大幅降低结构整体自重，减少发射阶段的载荷占用，同时在低重力作业环境下降低机构运动惯量，提升铲斗动作的响应稳定性。可动铲斗附件铰接在容腔的进料侧，铲斗刃口做圆弧过渡处理，贴合容腔内壁的回转轨迹，卸料时铲斗绕铰接点翻转，采集到的表层岩土可沿铲斗斜面顺滑滑入容腔内部，不会出现岩土撒漏、卡滞在铰接缝隙的问题。从安装边界来看，装置整体外轮廓为U型半包结构，后侧平直端面可直接通过螺栓固定在采样器主机的安装基板上，左右两侧预留足够的运动间隙，不会和采样器的行走机构、机械臂关节产生运动干涉；容腔底部预留标准连接法兰，可直接对接后续样品输送管路，不需要额外加装转接构件。设计过程中优先考虑低重力工况下的物料流动特性，将原有集料容腔的有效容积做了大幅提升，在不改变原有主机安装接口、不超出整机外包络尺寸的前提下，通过优化容腔内部曲面、缩减无效结构壁厚，让容腔的有效集料占比显著提高，单次作业可承接更多铲斗采集的样品，减少重复卸料、转移的作业频次。壳体周向的开孔排布经过轨迹校核，所有开孔均避开了壳体的主受力路径，不会因为开孔削弱结构的整体刚性，在铲斗翻转卸料、物料冲击容腔内壁时，壳体不会出现明显形变，铰接轴的同轴度可以长期保持稳定。铲斗的铰接位置做了下沉处理，铲斗收起时可完全贴合容腔外侧轮廓，不会额外增加整机的横向外包尺寸，在采样器行走、避障过程中，铲斗不会和月面凸起岩石发生磕碰。容腔内部做无尖角顺滑过渡，不存在物料积存的死角，卸料完成后残留的样品量极少，能够有效降低不同批次样品之间的交叉污染风险，适配深空探测采样作业的严苛使用要求。