地外天体表层样本自动采集作业装置

该装置面向地外天体表层无人采样作业场景设计，核心用途是在低重力、无大气的天体表面完成风化层、岩屑样本的自主拾取、筛分与暂存，为天体物质成分分析提供合格的原位采集样本。整机行走部分采用大辐条镂空轮结构，轮缘做了凸起齿形设计，可在松散月壤、细碎岩屑覆盖的天体表面获得足够抓附力，避免低重力环境下行走打滑；前端设置单组前置耙总成，耙齿与进入收集系统的2厘米以上岩石之间预留2厘米间隙，可提前梳理表层堆积物，将超出收集规格的大块砾石推离行进路径，避免大尺寸石块卡滞收集机构。装置顶部搭载两组360度环视摄像头，可实时回传周边地形、风化层分布状态与待采样点位的表层特征，为作业路径调整、采样点选择提供视觉依据，同时可实时监控采样作业全流程，确认样本拾取状态。收集执行单元由独立控制电机驱动旋转，核心收集部件为螺旋卷曲的圆柱形勺轮，勺轮表面均匀布置杯形叶片，叶片做了刃口优化，旋转过程中可将表层松散的岩屑、风化层物料铲入勺体，随着勺轮转动将物料推送至勺轮末端；杯形叶片上开设了均匀分布的间隙筛孔，在物料输送过程中，粒径小于筛孔的细沙、浮尘会从筛孔漏出，仅保留符合粒径要求的岩屑样本，最后一组无筛孔的叶片会将筛分后的合格样本通过通道推入内置收集筒完成暂存。整机总重量控制在492g，横向宽度26厘米，纵向长度20厘米，最大高度6.5厘米，整体结构紧凑，可搭载于小型地外巡视平台，不会占用过多载荷空间与重量配额；所有外露运动部件均做了防卡滞间隙设计，可适应天体表面温差大、粉尘多的极端工况，避免细颗粒粉尘进入运动副造成机构失效。装置的电路控制模块集成于主体中部的安装仓内，走线沿主体框架内侧布置，做了防剐蹭防护，可在行走、采样作业过程中避免线路被凸起岩石刮损；后部的圆柱形收集筒为快拆结构，样本收集完成后可直接取出转移，也可直接作为样本存储容器完成后续密封、转运流程，减少样本转移过程中的污染风险。