月表采样过滤收集手持作业工具结构

该工具面向地外天体表层采样作业场景设计，适配月面低重力、无大气的作业环境，可搭载于月球车或着陆器配置的机械臂末端执行器接口，也可适配航天服手套操作的手持作业模式，核心用于月表松散月壤与岩屑的分层筛分采集。作业过程中，铲头前端的栅格结构承担初级筛分功能，栅格间隙控制在1-2cm区间，可直接过滤掉粒径大于2cm的岩块，避免大尺寸岩块占用采样容器的有限容积；铲体内部集成的隔腔结构可对穿过栅格的物料做二次分选，将粒径小于1cm的细粒月壤导入独立的暂存腔室，粒径在1-2cm区间的岩屑则留存于铲头主腔，实现两类目标样本的同步分离收集，无需额外配置筛分动力组件，完全依托机械臂的铲取、抬升动作完成筛分流程，可大幅降低采样作业的能耗与机构复杂度。

从安装适配维度看，工具手柄末端设置标准的机械臂快接接口，接口尺寸匹配现有航天作业机械臂的通用末端装夹规格，整体重心沿手柄轴线分布，装夹后机械臂末端的附加偏载力矩控制在允许阈值内，不会干扰机械臂原有运动路径的精度控制。工具整体采用一体化轻量化结构设计，铲头的栅格筋条做了等强度优化，在保证铲取硬质岩屑时结构不发生塑性变形的前提下，尽可能去除非承载区域的冗余材料，适配航天发射的载荷重量约束。

实际作业逻辑上，该工具可在机械臂驱动下持续刮削月表表层物料，直到收集到满足任务要求的1-2cm岩屑样本量，整套采样筛分流程可在单工作日作业窗口内完成，无需额外更换作业头。工具的结构接口具备通用化特性，可与同系列其他采样作业工具共用机械臂安装位，单支机械臂可通过快换机构依次搭载多类作业工具完成不同采样任务，提升着陆器或月球车搭载设备的复用率。铲体边缘做了耐磨强化处理，可应对月表棱角锋利岩屑的长期刮擦磨损，手柄部位的防滑纹理同时适配机械臂夹爪的装夹定位与航天服手套的手持操作需求，在机械臂故障的应急工况下，可由出舱航天员直接手持完成采样作业。配套的样本承接容器与铲头出料口尺寸精准匹配，筛分完成后的样本可直接倾倒进入容器，不会出现样本撒漏问题，减少月表作业的重复操作次数。