轮式月表采样作业装置结构设计

该采样作业装置面向地外天体表层探测采样任务场景设计，适配低重力、高真空、月壤颗粒棱角尖锐的极端作业环境，核心功能是完成月面指定区域的表层月壤采集、暂存与转运作业，为后续星表物质分析提供合规样本。从结构布局来看，装置采用分体式功能模块划分，前端为斜置式采样输送机构，内置带格挡的输送链结构，可在行进过程中将前端铲斗收集的月壤颗粒逐级提升至后部储料舱内，避免低重力环境下采样颗粒飘散溢出；储料舱采用卧式圆柱筒体结构，筒体上部设置密封式投料口，采样作业时投料口与输送机构末端精准对接，非作业状态可闭合实现样本密封存储，筒体侧面设置快拆式出料结构，方便后续对接样本转移装置。行走部分采用双侧独立轮组布局，轮体表面加工有仿生棘爪式防滑纹路，适配月壤松散承压能力低的路面特性，轮组通过横向连接轴与主框架刚性连接，配合上部弧形扶手结构，既可以实现无人自主行走作业，也可支持航天员出舱活动时手动操控采样。设计过程中优先考虑了安装边界与尺寸适配，整体宽度控制在星表着陆器搭载舱的横向容纳尺寸内，整机高度满足着陆器释放机构的起吊行程要求，所有外露运动部件均做了防月壤卡滞的密封处理，转动副间隙预留了极端温差下的材料膨胀量，避免月夜低温环境下结构收缩出现运动卡涩。采样铲斗的入土角度经过多轮迭代调整，可在较小行进推力下切入月壤表层15厘米深度，配合输送链的匀速运转，单次连续作业可完成额定容量的样本采集，无需额外配置大功率挖掘驱动部件，有效降低整机功耗与自重。主框架采用桁架式镂空结构，在保证结构刚度满足发射段过载要求的前提下，尽可能压缩整机结构重量，所有管路与走线均隐藏在框架内部空腔，避免外露线路受宇宙射线辐照出现老化破损。