星球表面表土采集轮式作业装置

该轮式作业装置主要面向地外天体表面无人探测任务中的表层土壤采集、转运作业场景，适配低重力、高真空、无大气环境下的无人自主作业需求，可作为星球表面巡视探测平台的前端作业模块，替代传统独立布置的挖掘机械臂结构，压缩整备质量的同时提升作业可靠性。装置采用双轮组对称布局，轮体外侧集成多组离散式铲掘结构，轮组中部设置中空集料隔舱，作业过程中两侧轮组反向差速旋转时，轮缘铲齿可连续切入表层风化壳，将松散表土沿轮体曲面导流至中部隔舱内，无需额外设置独立的铲斗举升、翻转机构，大幅减少运动部件数量，降低极端环境下的机构卡滞风险。轮体采用大直径镂空辐板结构，轮缘铲齿采用渐次切入的排布角度，单齿切入角控制在32度至38度区间，可在低附着力的星表风化层上获得足够的挖掘切入力，同时兼顾行走轮的越障通过性能，轮组与中部舱体的连接采用悬臂式转轴结构，转轴轴线与巡视平台底盘安装面平行，安装接口预留标准的紧固件连接位，可直接适配不同规格的巡视平台底盘安装边界，中部集料隔舱设置侧向卸料开口，可通过轮组正反转切换实现连续卸料，无需额外设置卸料驱动机构。设计过程中优先考虑极端环境下的冗余可靠性，所有运动副均采用自润滑耐磨材料适配真空环境，轮体铲齿的磨损冗余量按照连续作业120小时的磨损阈值设计，整体结构无外露的液压、气动管路，全部驱动采用集成式轮毂电机直驱，省去传动链的中间环节，整体外轮廓的包络尺寸控制在轮组直径的1.2倍宽度范围内，可收纳于巡视平台的载荷舱内，发射阶段可通过轮组锁止机构固定，避免发射段振动造成结构损伤。作业状态下轮组可根据表层土壤的密实度自动调整旋转扭矩，当遇到硬质砾石层时可自动切换为行走模式越过障碍，不会出现传统挖掘装置遇阻卡滞的问题，集料隔舱的容积可根据任务采样量需求调整舱体侧板的安装位置，无需改动轮组主体结构，隔舱侧壁预留标准连接接口，可直接对接样品封装单元或者输送管道，将采集到的表土直接输送至后续分析单元或者存储容器内，减少样品转移过程中的损耗与污染风险。