月球探测用月壤颗粒分级收集滚筒结构

这款滚筒结构面向地外天体表层采样任务设计，核心搭载于月球探测器或巡视探测车的末端执行机构段，直接对接采样机械臂的输出接口，承担月面原位月壤收集与粒度分级的核心功能。设计阶段首先锚定月表低重力、高真空、月壤颗粒棱角尖锐易卡滞的特殊工况，摒弃了地面筛分设备常用的振动激振结构，转而采用筒体自身回转的作业逻辑，通过转向切换适配不同粒度样本的分选需求，大幅降低运动部件数量以提升深空作业可靠性。筒体的有效采样深度控制在100mm，作业时可直接切入月表浮土层完成样本采集，内壁设置的分级筛网将月壤颗粒划分为两个粒度区间：10mm以下的细颗粒与10-20mm的粗颗粒，20mm以上的岩块会被筛网阻隔在筒外，避免大尺寸岩块卡滞内部流道影响采样作业。筒体顺时针回转时，粗颗粒段的导料结构会将10-20mm区间的颗粒导入对应存储腔，逆时针回转时则切换至细颗粒导料通道，将10mm以下的月壤导入细料存储腔，无需额外增设换向阀门类部件，仅通过回转方向的切换即可完成不同粒度样本的分层填充，大幅简化了机构复杂度。从安装边界来看，滚筒整体采用薄壁筒型结构，径向尺寸适配常规探测车机械臂末端的负载与安装接口，轴向长度匹配采样深度需求，外轮廓无突出的易磕碰结构，可避免在月表崎岖地形行进时剐蹭岩石造成机构损坏。筒体的筛网开孔采用冲压成型的一体化结构，无拼接缝隙，减少月壤微细颗粒侵入运动副的风险，两端的回转支撑采用密封式深沟球结构，适配月表大温差工况下的回转精度保持需求，不会因温度交变出现转动卡滞问题。在实际探测作业场景中，该滚筒可在不更换执行器的前提下完成两种粒度月壤样本的原位采集与分装，为后续月壤物性分析、资源原位利用研究提供符合粒度要求的样本，相比单一功能的采样铲，可大幅提升单次探测任务的样本获取维度，减少机械臂末端执行器的切换频次，降低深空作业的故障概率。