NASA RASSOR表土采集探测机器人结构设计

该款探测机器人面向地外天体原位资源利用任务场景设计，核心用途是在月球、火星等低重力、无大气的天体表面完成表层土壤的切削、采集、输送作业，为后续原位资源制备环节提供原料支撑，是深空探测领域原位资源利用体系里的前端作业核心装备。从功能特性来看，设备采用双端对称式鼓轮切削采集结构，两端的鼓轮集成了多组切削铲斗，作业时两端鼓轮反向旋转切削表土，可抵消低重力环境下单端作业产生的反作用力，避免设备在作业过程中出现抬升、侧翻的失稳问题，无需额外配置大质量锚固结构就能在低重力环境下稳定作业，大幅降低了设备整体发射重量。中部的主体舱段集成了动力传输、物料暂存、控制模块的安装空间，两侧的摆臂结构可调整两端采集鼓轮的作业高度与接地角度，既可以适配不同硬度、不同坡度的天体表面地形，也能在行进过程中抬升鼓轮避免凸起岩石对采集结构造成磕碰损伤。设计思路上完全围绕曲面建模完成整体结构构建，所有外露结构件均采用圆弧过渡处理，没有尖锐直角结构，一方面可以降低天体表面微尘在结构棱角处的堆积卡滞风险，另一方面也能减少发射、着陆过程中应力集中带来的结构失效概率。从安装边界与尺寸适配角度来看，整体结构采用紧凑化布局，主体舱段的安装接口预留了通用化的载荷安装位，可根据不同任务需求搭载土壤分析、样本封装等不同功能模块，两侧摆臂的铰接位置做了密封防护设计，可阻挡微尘进入铰接传动结构，降低极端环境下的传动卡滞风险。设备的行走结构与采集结构做了集成化设计，采集鼓轮在非作业状态下可兼做行走轮使用，无需额外配置独立的行走轮系，进一步压缩了设备整体体积与重量，满足深空探测任务对载荷重量、包络尺寸的严苛约束。鼓轮上的铲斗采用曲面成型设计，切削刃口做了耐磨强化处理，可适配月壤、火星风化层等不同颗粒度的表土切削采集需求，铲斗的曲面构型可在旋转过程中自动完成物料的归集与倾倒，无需额外设置复杂的卸料机构，整体结构可靠性更高，可适应地外天体表面无法进行人工维护的作业环境。